WO2015198457A1 - ガスレーザ装置及びコンデンサ - Google Patents
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- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
- H01S3/2251—ArF, i.e. argon fluoride is comprised for lasing around 193 nm
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- H01S3/2256—KrF, i.e. krypton fluoride is comprised for lasing around 248 nm
Definitions
- the present disclosure relates to a gas laser device and a capacitor.
- the semiconductor exposure apparatus As semiconductor integrated circuits are miniaturized and highly integrated, improvement in resolving power is demanded in semiconductor exposure apparatuses.
- the semiconductor exposure apparatus is simply referred to as “exposure apparatus”. For this reason, the wavelength of light output from the light source for exposure is being shortened.
- a gas laser device As a light source for exposure, a gas laser device is used instead of a conventional mercury lamp.
- a gas laser apparatus for exposure a KrF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 193 nm are used.
- the spectral line width in natural oscillation of KrF and ArF excimer laser devices is as wide as about 350 to 400 pm, the chromatic aberration of laser light (ultraviolet light) projected on the wafer by the projection lens on the exposure device side is generated, resulting in high resolution descend. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration becomes negligible.
- the spectral line width is also called the spectral width.
- a narrow band module Line Narrowing Module: LNM
- the band narrowing element may be an etalon, a grating, or the like.
- Such a laser device having a narrowed spectral width is called a narrow-band laser device.
- a gas laser device includes a laser chamber containing a laser gas therein, a first discharge electrode disposed in the laser chamber, and the first discharge electrode disposed in the laser chamber so as to face the first discharge electrode. And a capacitor for supplying electric power between the first discharge electrode and the second discharge electrode using polyimide as a dielectric.
- the capacitor according to one aspect of the present disclosure may use polyimide as a dielectric and supply power between the discharge electrodes of the gas laser device.
- FIG. 1 schematically shows the configuration of a gas laser device.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the laser chamber shown in FIG. 1 viewed from the Z-axis direction.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the peaking capacitor shown in FIGS. 1 and 2.
- FIG. 4 is a diagram comparing various characteristics of a capacitor using polyimide as a dielectric and a capacitor using ceramics as a dielectric.
- FIG. 5A is a view for explaining the basic structure of a polyimide capacitor, and shows a side view.
- FIG. 5B is a diagram for explaining the basic structure of the polyimide capacitor, and shows a top view.
- FIG. 5A is a view for explaining the basic structure of a polyimide capacitor, and shows a side view.
- FIG. 5C is a view for explaining the basic structure of the polyimide capacitor and shows a bottom view.
- FIG. 5D is a diagram for explaining the basic structure of the polyimide capacitor, and shows an equivalent circuit diagram.
- FIG. 6A is a diagram for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layers having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and shows a top view.
- FIG. 6B is a diagram for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 6A. Indicates.
- FIG. 6A is a diagram for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 6A. Indicates.
- FIG. 6A is a diagram for explaining a polyimide
- FIG. 6C is a view for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 6B.
- FIG. 6D is a view for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 6B.
- FIG. 6E is a view for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG. 6B.
- FIG. 7A shows a diagram for explaining the basic structure of a polyimide capacitor applied to a charging capacitor.
- FIG. 7B is a diagram for explaining a polyimide capacitor configured by multilayering the capacitor layer having the basic structure shown in FIG. 7A.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of a gas laser device including a polyimide capacitor.
- FIG. 9 shows a cross-sectional view of the laser chamber shown in FIG. 8 viewed from the Z-axis direction.
- FIG. 10 is a diagram for explaining a circuit configuration of a charge / discharge circuit used in the gas laser device.
- the gas laser device 1 includes a laser chamber 10 containing a laser gas therein, a first discharge electrode 11a disposed in the laser chamber 10, and a second discharge disposed in the laser chamber 10 so as to face the first discharge electrode 11a.
- optical path axis is an axis passing through the center of the beam cross section of the laser light along the traveling direction of the laser light.
- optical path is a path through which the laser light passes.
- the optical path may include an optical path axis.
- FIG. 1 schematically shows the configuration of a gas laser device 1.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the laser chamber 10 shown in FIG. 1 viewed from the Z-axis direction.
- the traveling direction of the laser light output from the gas laser device 1 is the Z-axis direction. That is, the direction in which the pulse laser beam is output from the laser chamber 10 to the exposure apparatus 110 is defined as the Z-axis direction.
- the X axis and the Y axis are orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other.
- the subsequent drawings are the same as the coordinate axes in FIG.
- the gas laser device 1 may be a discharge excitation type gas laser device.
- the gas laser device 1 may be an excimer laser device.
- the laser gas that is a laser medium may be configured using argon or krypton as a rare gas, fluorine as a halogen gas, neon or helium as a buffer gas, or a mixed gas thereof.
- the gas laser apparatus 1 includes a laser chamber 10, a holder 50, an insulating plate 51, a seal member 52, a connecting portion 19, a peaking capacitor 60, a charger 12, and a pulse power module (PPM) 13. And a laser resonator, a pulse energy measuring device 17, a motor 22, a pressure sensor 16, a laser gas supply unit 23, a laser gas discharge unit 24, and a control unit 30 may be provided.
- PPM pulse power module
- Laser gas may be sealed inside the laser chamber 10.
- the wall 10c forming the internal space of the laser chamber 10 may be formed of a metal material such as aluminum metal.
- the surface of the metal material forming the wall 10c of the laser chamber 10 may be subjected to nickel plating, for example.
- the wall 10c of the laser chamber 10 may be grounded.
- An opening may be provided in the wall 10 c of the laser chamber 10.
- the wall 10c at the periphery of the opening of the laser chamber 10 may be joined to the insulating plate 51 via the seal member 52.
- the seal member 52 may be an O-ring, for example.
- the wall 10c at the periphery of the opening of the laser chamber 10 may be joined to the end of the wall 50a of the holder 50.
- the wall 10c of the laser chamber 10 and the wall 50a of the holder 50 may be electrically connected.
- the laser chamber 10 includes a main discharge unit 11, a preionization discharge unit 40, a window 10a, a window 10b, a plate 25, a wiring 27, a feedthrough 18, a fan 21, and a heat exchanger 26. May be included.
- the main discharge unit 11 may excite the laser gas by main discharge.
- the main discharge part 11 may include a first discharge electrode 11a and a second discharge electrode 11b.
- the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be a pair of electrodes for exciting the laser gas by main discharge.
- the main discharge may be a glow discharge.
- the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may each be formed of a plate-like conductive member.
- the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be arranged to face each other such that they are separated from each other by a predetermined distance and their longitudinal directions are substantially parallel to each other.
- the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be arranged with their discharge surfaces facing each other. In the present embodiment, the direction in which the discharge surfaces of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b face each other is taken as the Y-axis direction.
- the space between the discharge surface of the first discharge electrode 11a and the discharge surface of the second discharge electrode 11b is also referred to as “discharge space”.
- Laser gas enclosed in the laser chamber 10 may exist in the discharge space.
- a main discharge can occur in the discharge space.
- the first discharge electrode 11a may be a cathode electrode.
- the surface of the first discharge electrode 11 a opposite to the discharge surface may be connected to the peaking capacitor 60 via the feedthrough 18 and the connection portion 19.
- a pulse voltage can be applied between the first discharge electrode 11 a and the second discharge electrode 11 b from the pulse power module 13 via the peaking capacitor 60.
- the second discharge electrode 11b may be an anode electrode.
- the surface of the second discharge electrode 11b opposite to the discharge surface may be fixed to the plate 25.
- the plate 25 may be formed of a conductive member.
- the plate 25 may be connected to the grounded wall 10 c of the laser chamber 10 via the wiring 27.
- the plate 25 can be kept at ground potential.
- the end of the plate 25 may be fixed to the wall 10 c of the laser chamber 10.
- the preionization discharge part 40 may be an electrode for preionizing the laser gas by corona discharge as a pre-stage of the main discharge by the main discharge part 11.
- the preliminary ionization discharge part 40 may be fixed to the plate 25.
- the preliminary ionization discharge unit 40 may be disposed on the upstream side of the laser gas flow with respect to the second discharge electrode 11b.
- the preionization discharge unit 40 may include a preionization inner electrode 41, a dielectric pipe 42, and a preionization outer electrode 43.
- the dielectric pipe 42 may be formed in a cylindrical shape.
- the dielectric pipe 42 may be arranged such that the longitudinal direction of the dielectric pipe 42 and the longitudinal direction of the main discharge part 11 are substantially parallel.
- the preionization inner electrode 41 may be formed in a rod shape.
- the preliminary ionization inner electrode 41 may be inserted inside the dielectric pipe 42 and fixed to the inner peripheral surface of the dielectric pipe 42.
- the end of the preionization inner electrode 41 may be connected to a preionization capacitor (not shown) in the holder 50 through a feedthrough (not shown).
- the preionization capacitor may be connected to the peaking capacitor 60.
- the preliminary ionization outer electrode 43 may be formed in a plate shape having a bent portion.
- the bent front end portion of the preionization outer electrode 43 may be disposed so as to substantially contact the outer peripheral surface of the dielectric pipe 42 over the longitudinal direction of the preionization outer electrode 43.
- the preliminary ionization outer electrode 43 may be fixed to the second discharge electrode 11 b or the plate 25.
- the feedthrough 18 is a conductive member for electrically connecting the first discharge electrode 11a in the laser chamber 10 and the peaking capacitor 60 in the outside in a state where the inside of the laser chamber 10 is isolated from the outside. There may be.
- One end of the feedthrough 18 may be electrically connected to a surface opposite to the discharge surface of the first discharge electrode 11a.
- the other end portion of the feedthrough 18 may be electrically connected to a connection plate 19 a (described later) of the connection portion 19.
- the fan 21 may circulate laser gas in the laser chamber 10.
- the fan 21 may be a cross flow fan.
- the fan 21 may be arranged such that the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b and the longitudinal direction of the fan 21 are substantially parallel.
- the fan 21 may be disposed on the opposite side of the discharge space with respect to the plate 25.
- the fan 21 may rotate by driving the motor 22.
- the rotating fan 21 may generate a laser gas flow.
- the laser gas in the laser chamber 10 can be blown out substantially uniformly in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fan 21.
- the laser gas blown out from the fan 21 can flow into the discharge space.
- the flow direction of the laser gas flow flowing into the discharge space may be a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- the laser gas that has flowed into the discharge space can flow out of the discharge space.
- the flow direction of the laser gas flow flowing out from the discharge space may be a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- the laser gas flowing out from the discharge space can be sucked into the fan 21 through the heat exchanger 26.
- the heat exchanger 26 may perform heat exchange between the refrigerant supplied into the heat exchanger 26 and the laser gas.
- the supply amount of the refrigerant supplied to the inside of the heat exchanger 26 may be changed by control from the control unit 30.
- the heat transfer amount from the laser gas to the refrigerant may fluctuate. Thereby, the laser gas temperature in the laser chamber 10 can be adjusted.
- the insulating plate 51 may block the opening of the laser chamber 10.
- the insulating plate 51 may be formed using an insulating material having low reactivity with the laser gas. If the laser gas is fluorine, the insulating plate 51 may be formed using alumina ceramics, for example.
- the insulating plate 51 may be disposed between the laser chamber 10 and the holder 50.
- the insulating plate 51 may be fixed to the wall 50 a of the holder 50.
- the insulating plate 51 may be joined to the wall 10 c at the periphery of the opening of the laser chamber 10 via the seal member 52.
- the insulating plate 51 may isolate the internal space of the laser chamber 10 from the internal space of the holder 50.
- the insulating plate 51 may be provided so as to surround the side surfaces of the first discharge electrode 11 a and the feedthrough 18.
- the insulating plate 51 may hold the first discharge electrode 11a and the feedthrough 18 on the wall 10c.
- the insulating plate 51 may electrically insulate between the first discharge electrode 11 a and the wall 10 c of the laser chamber 10.
- the insulating plate 51 may be positioned upstream and downstream of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a.
- a part of the insulating plate 51 located on the upstream side of the first discharge electrode 11a may have an inclined surface that becomes thicker from the upstream side toward the downstream side.
- a part of the insulating plate 51 located on the downstream side of the first discharge electrode 11a may have an inclined surface that becomes thinner from the upstream side toward the downstream side.
- the laser gas is guided to the inclined surface of the insulating plate 51 and can efficiently flow between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- an insulating member having an inclined surface similar to that of the insulating plate 51 may be provided so as to surround the side surface of the second discharge electrode 11b. The laser gas can flow more efficiently between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- the holder 50 may be a container that holds the peaking capacitor 60.
- the wall 50a forming the internal space of the holder 50 may be formed using a metal material such as aluminum metal. For example, nickel plating may be applied to the surface of the metal material forming the wall 50 a of the holder 50.
- the peaking capacitor 60, the connection part 19, and the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13 may be arranged inside the holder 50.
- the peaking capacitor 60 may be a capacitor that supplies power to the main discharge unit 11 and the preliminary ionization discharge unit 40.
- the peaking capacitor 60 may receive and store electrical energy from the pulse power module 13 to be applied to the main discharge unit 11 and the preliminary ionization discharge unit 40.
- the peaking capacitor 60 may discharge the stored electric energy to the main discharge unit 11 and the preionization discharge unit 40.
- a plurality of peaking capacitors 60 may be arranged inside the holder 50.
- a plurality of peaking capacitors 60 may be disposed in the holder 50 at positions upstream and downstream of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a.
- a plurality of peaking capacitors 60 may be arranged along the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a.
- One electrode 60 b of the peaking capacitor 60 may be connected to the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13 via the connection unit 19.
- One electrode 60 b of the peaking capacitor 60 may be connected to the first discharge electrode 11 a via the connection portion 19 and the feedthrough 18.
- the other electrode 60 c of the peaking capacitor 60 may be connected to the wall 50 a of the holder 50 via the connection portion 19. The detailed configuration of the peaking capacitor 60 will be described later with reference to FIG.
- connection unit 19 may be a member for connecting the peaking capacitor 60 to other components.
- the connection part 19 may include a connection plate 19a, a connection terminal 19b, and a connection terminal 19c.
- connection plate 19a may be formed of a conductive plate having a U-shaped cross section.
- the connection plate 19a may be disposed along the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a.
- the connection plate 19a may be arranged such that the bottom surface of the connection plate 19a faces the surface opposite to the discharge surface of the first discharge electrode 11a.
- the outer surface of the bottom surface portion of the connection plate 19a may be electrically connected to the feedthrough 18.
- the inner surface of the bottom surface portion of the connection plate 19 a may be electrically connected to the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13.
- Each of the two side portions of the connection plate 19a may be positioned on the upstream side and the downstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a.
- connection plate 19a located on the upstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a passes through the respective electrodes 60b of the plurality of peaking capacitors 60 located on the upstream side and the plurality of connection terminals 19b. It may be electrically connected.
- the side surface portion of the connection plate 19a located on the downstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a passes through the respective electrodes 60b of the plurality of peaking capacitors 60 located on the downstream side and the plurality of connection terminals 19b. It may be electrically connected.
- connection terminal 19b may electrically connect each electrode 60b of the plurality of peaking capacitors 60 and the side surface portion of the connection plate 19a. Thereby, the electrode 60b of the peaking capacitor 60 and the first discharge electrode 11a can be electrically connected by the connection part 19 including the connection plate 19a and the connection terminal 19b. In addition, the electrode 60b of the peaking capacitor 60 and the high voltage terminal 13b of the pulse power module 13 can be electrically connected by the connection part 19 including the connection plate 19a and the connection terminal 19b. Further, the connection terminal 19 c may electrically connect each electrode 60 c of the plurality of peaking capacitors 60 and the wall 50 a of the holder 50. Thereby, the electrode 60c of the peaking capacitor 60 and the wall 50a of the holder 50 connected to the grounded wall 10c of the laser chamber 10 can be electrically connected by the connection portion 19 including the connection terminal 19c.
- the charger 12 may be a DC power supply device that charges the charging capacitor C 0 of the pulse power module 13 with a predetermined voltage.
- the charger 12 can charge the charging capacitor C 0 of the pulse power module 13 with a predetermined voltage under the control of the control unit 30.
- the pulse power module 13 may apply a pulsed voltage to the main discharge part 11 and the preliminary ionization discharge part 40.
- the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13 may be connected to the peaking capacitor 60 via the connection unit 19.
- the pulse power module 13 may include a switch 13 a controlled by the control unit 30. When the switch 13a is turned ON from OFF, a pulse power module 13 may generate a pulse voltage from the electrical energy stored in the charging capacitor C 0.
- the pulse power module 13 may apply the generated pulse voltage to the main discharge unit 11 and the preliminary ionization discharge unit 40. At this time, the pulse power module 13 may charge the peaking capacitor 60 by applying the generated pulse voltage to the peaking capacitor 60. Then, the pulse power module 13 may apply a pulse voltage to the main discharge unit 11 and the preliminary ionization discharge unit 40 by discharging from the charged peaking capacitor 60.
- the laser resonator may be configured by a line narrowing module (LNM) 14 and an output coupler (OC) 15.
- the narrow band module 14 may include a prism 14a and a grating 14b.
- the prism 14a may expand the beam width of the light emitted from the laser chamber 10 through the window 10a.
- the prism 14a may transmit the enlarged light to the grating 14b side.
- the grating 14b may be a wavelength dispersion element in which a number of grooves are formed on the surface at predetermined intervals.
- the grating 14b may be arranged in a Littrow arrangement in which the incident angle and the diffraction angle are the same.
- the grating 14b can selectively extract light near a specific wavelength according to the diffraction angle.
- the light near the specific wavelength can return to the laser chamber 10 from the grating 14b through the prism 14a and the window 10a. Thereby, the spectral width of the light returned from the grating 14b to the laser chamber 10 can be narrowed.
- the output coupling mirror 15 may transmit a part of the light emitted from the laser chamber 10 through the window 10 b and reflect the other part to return to the laser chamber 10.
- the surface of the output coupling mirror 15 may be coated with a partial reflection film.
- the output coupling mirror 15 and the band narrowing module 14 can constitute a laser resonator.
- the light emitted from the laser chamber 10 can reciprocate between the band narrowing module 14 and the output coupling mirror 15. At this time, the light emitted from the laser chamber 10 can be amplified every time it passes through the discharge space of the main discharge portion 11 in the laser chamber 10. A part of the amplified light may pass through the output coupling mirror 15. The light transmitted through the output coupling mirror 15 can be emitted to the exposure apparatus 110 via the pulse energy measuring device 17 as pulse laser light.
- the pulse energy measuring device 17 may measure the pulse energy of the pulse laser beam that has passed through the output coupling mirror 15 and output the measurement result to the control unit 30.
- the pulse energy measuring device 17 may include a beam splitter 17a, a condensing lens 17b, and an optical sensor 17c.
- the beam splitter 17a may be disposed on the optical path of the pulse laser beam.
- the beam splitter 17a may transmit the pulsed laser light transmitted through the output coupling mirror 15 toward the exposure apparatus 110 with high transmittance.
- the beam splitter 17a may reflect a part of the pulsed laser light transmitted through the output coupling mirror 15 toward the condenser lens 17b.
- the condensing lens 17b may condense the pulsed laser light reflected by the beam splitter 17a on the light receiving surface of the optical sensor 17c.
- the optical sensor 17c may detect the pulse laser beam condensed on the light receiving surface.
- the optical sensor 17c may measure the pulse energy of the detected pulse laser beam.
- the optical sensor 17c may output a signal related to the measured pulse energy to the control unit 30.
- the pressure sensor 16 may detect the gas pressure in the laser chamber 10.
- the pressure sensor 16 may output a detection signal of the detected gas pressure to the control unit 30.
- the motor 22 may rotate the fan 21.
- the motor 22 may be a DC motor or an AC motor.
- the motor 22 may change the rotation speed of the fan 21 under the control of the control unit 30.
- the laser gas supply unit 23 may supply laser gas into the laser chamber 10.
- the laser gas supply unit 23 may include a gas cylinder (not shown), a valve, and a flow rate control valve.
- the gas cylinder may be filled with laser gas.
- the valve may block the flow of laser gas from the gas cylinder into the laser chamber 10.
- the flow rate control valve may change the supply amount of the laser gas from the gas cylinder into the laser chamber 10.
- the laser gas supply unit 23 may open and close the valve under the control of the control unit 30.
- the laser gas supply unit 23 may change the opening degree of the flow control valve by the control from the control unit 30.
- the opening degree of the flow control valve changes, the supply amount of the laser gas into the laser chamber 10 may change. Thereby, the gas pressure in the laser chamber 10 can be adjusted.
- the laser gas discharge unit 24 may discharge the laser gas in the laser chamber 10 to the outside of the laser chamber 10.
- the laser gas discharge unit 24 may include a valve (not shown) and an exhaust pump.
- the valve may block the flow of laser gas from inside the laser chamber 10 to the outside of the laser chamber 10.
- the exhaust pump may suck the laser gas in the laser chamber 10.
- the laser gas discharge unit 24 may open and close the valve under the control of the control unit 30.
- the laser gas discharge unit 24 may operate the exhaust pump under the control of the control unit 30.
- the exhaust pump When the exhaust pump is activated, the laser gas in the laser chamber 10 can be sucked into the exhaust pump. Thereby, the laser gas in the laser chamber 10 is discharged out of the laser chamber 10, and the gas pressure in the laser chamber 10 can be reduced.
- the control unit 30 may transmit and receive various signals to and from the exposure apparatus control unit 111 provided in the exposure apparatus 110. For example, a signal related to the target pulse energy or target oscillation timing of the pulse laser beam output to the exposure apparatus 110 may be transmitted from the exposure apparatus control unit 111 to the control unit 30.
- the control unit 30 may comprehensively control the operation of each component of the gas laser apparatus 1 based on various signals transmitted from the exposure apparatus control unit 111.
- a signal related to pulse energy output from the pulse energy measuring device 17 may be input to the control unit 30.
- the control unit 30 may determine the charging voltage of the charger 12 based on the signal related to the pulse energy and the signal related to the target pulse energy from the exposure apparatus control unit 111.
- the control unit 30 may output a control signal corresponding to the determined charging voltage to the charger 12.
- the control signal may be a signal for controlling the operation of the charger 12 such that the determined charging voltage is set in the charger 12.
- the control unit 30 may determine the timing for applying the pulse voltage to the main discharge unit 11 based on the signal regarding the pulse energy from the pulse energy measuring device 17 and the signal regarding the target oscillation timing from the exposure apparatus control unit 111.
- the control unit 30 may output an oscillation trigger signal corresponding to the determined timing to the pulse power module 13.
- the oscillation trigger signal may be a control signal for controlling the operation of the pulse power module 13 so that the switch 13a is turned on or off according to the determined timing.
- a gas pressure detection signal output from the pressure sensor 16 may be input to the control unit 30.
- the control unit 30 may determine the gas pressure of the laser gas in the laser chamber 10 based on the gas pressure detection signal and the charging voltage of the charger 12.
- the control unit 30 may output a control signal corresponding to the determined gas pressure to the laser gas supply unit 23 or the laser gas discharge unit 24.
- the control signal may be a signal for controlling the operation of the laser gas supply unit 23 or the laser gas discharge unit 24 so that the laser gas is supplied or discharged into the laser chamber 10 according to the determined gas pressure.
- the current path can constitute a discharge circuit of the gas laser device 1.
- the area of the region surrounded by the loop of the current path constituting the discharge circuit is also referred to as “loop area” of the discharge circuit.
- the inductance in the discharge circuit can be reduced.
- the “discharge efficiency” may be a ratio of energy input from the external power supply to the gas laser apparatus 1 and energy released by the discharge from the gas laser apparatus 1.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the peaking capacitor 60 shown in FIGS. 1 and 2.
- the outer shape of the peaking capacitor 60 may be formed in a substantially cylindrical shape.
- the peaking capacitor 60 may include a dielectric 60a, an electrode 60b, an electrode 60c, a tap hole 60d, a tap hole 60e, and an insulating layer 60f.
- the dielectric 60a may be formed using ceramics such as strontium titanate.
- the electrodes 60b and 60c may be formed using brass.
- the tap hole 60d may be a hole for connecting the connection terminal 19b of the connection portion 19 to the electrode 60b.
- the tap hole 60e may be a hole for connecting the connection terminal 19c of the connection part 19 to the electrode 60c.
- the insulating layer 60f may be formed using an epoxy resin.
- the controller 30 may control the laser gas supply unit 23 so that the laser gas is supplied into the laser chamber 10.
- a laser gas may be sealed inside the laser chamber 10.
- the control unit 30 may drive the motor 22 and rotate the fan 21. Thereby, the laser gas in the laser chamber 10 can circulate.
- the control unit 30 may receive a signal regarding the target pulse energy Et and the target oscillation timing transmitted from the exposure apparatus control unit 111.
- the control unit 30 may set the charging voltage Vhv corresponding to the target pulse energy Et in the charger 12.
- the control unit 30 may store the value of the charging voltage Vhv set in the charger 12.
- the control unit 30 may operate the switch 13a of the pulse power module 13 in synchronization with the target oscillation timing.
- the discharge direction of the main discharge (the direction in which electrons move) is the direction from the first discharge electrode 11a that is the cathode electrode toward the second discharge electrode 11b that is the anode electrode.
- the laser gas in the discharge space can be excited to emit light.
- the light emitted from the laser gas is reflected by the narrowband module 14 and the output coupling mirror 15 constituting the laser resonator, and can reciprocate in the laser resonator.
- the light traveling back and forth within the laser resonator can be narrowed by the narrowing module 14.
- the light reciprocating in the laser resonator can be amplified every time it passes through the discharge space of the main discharge part 11. Thereafter, a part of the amplified light can pass through the output coupling mirror 15.
- the light transmitted through the output coupling mirror 15 can be output to the exposure apparatus 110 as pulse laser light.
- a part of the pulse laser beam transmitted through the output coupling mirror 15 may be incident on the pulse energy measuring device 17.
- the pulse energy measuring device 17 may measure the pulse energy E of the incident pulse laser beam and output it to the control unit 30.
- the control unit 30 may store the pulse energy E measured by the pulse energy measuring device 17.
- the control unit 30 may calculate a difference ⁇ E between the pulse energy E, which is a measured value, and the target pulse energy Et.
- the control unit 30 may calculate an increase / decrease amount ⁇ Vhv of the charging voltage Vhv corresponding to the difference ⁇ E.
- the control unit 30 may calculate the newly set charging voltage Vhv by adding the calculated ⁇ Vhv to the charging voltage Vhv stored above. In this way, the control unit 30 can feedback control the charging voltage Vhv.
- the control unit 30 controls the laser gas supply unit 23 to supply laser gas into the laser chamber 10 until a predetermined gas pressure is reached. May be.
- the control unit 30 controls the laser gas discharge unit 24 to discharge the laser gas from the laser chamber 10 until a predetermined gas pressure is reached. It may be discharged.
- the gas laser device 1 may need to apply a high voltage pulse voltage to the main discharge unit 11 at a high repetition frequency in order to output a high output pulse laser beam at a high repetition frequency. For this reason, the peaking capacitor 60 needs to be charged and discharged at a high repetition frequency with a high voltage pulse voltage, and tends to generate heat and rise in temperature. Ceramics such as strontium titanate may be used for the dielectric 60a of the peaking capacitor 60 because it has a high withstand voltage performance.
- the dielectric 60a formed of ceramics may have a characteristic that the temperature dependence of the dielectric constant is large.
- the capacitance of the peaking capacitor 60 can also vary. Therefore, when the peaking capacitor 60 charges and discharges a high-voltage pulse voltage at a high repetition frequency, the capacity of the peaking capacitor 60 may fluctuate.
- the pulse voltage applied from the peaking capacitor 60 to the main discharge unit 11 may become unstable, and the performance of the output pulsed laser light may become unstable.
- the pulse energy, pulse width waveform, spectrum width waveform, and the like of the pulse laser beam output from the gas laser device 1 may become unstable.
- the peaking capacitor 60 including the dielectric 60a formed of ceramics may have a characteristic that a dielectric loss tangent (tan ⁇ ) is large in a high frequency region.
- a dielectric loss tangent titanium ⁇
- the peaking capacitor 60 may have a capacitance that varies or deteriorates. For this reason, there is a demand for a technique for stabilizing the performance of the peaking capacitor 60 in the gas laser device 1 that outputs pulsed laser light at a high repetition frequency.
- the gas laser device 1 may use a polyimide capacitor 70 which is a capacitor using polyimide as a dielectric instead of the peaking capacitor 60 using ceramic as a dielectric as a capacitor for supplying power to the main discharge unit 11.
- FIG. 4 is a diagram comparing various characteristics of a capacitor using polyimide as a dielectric and a capacitor using ceramics as a dielectric.
- the first row of the table of FIG. 4 compares the values of the loss tangent of both in the high frequency region of 3.5 MHz as a percentage as the energy loss of both in the high frequency region.
- a capacitor using ceramics as a dielectric material has a loss of 1.99%, whereas a capacitor using polyimide as a dielectric material only needs a loss of 0.8%. obtain. That is, a capacitor using polyimide as a dielectric can suppress energy loss in a high frequency region as compared with a capacitor using ceramic as a dielectric.
- the second row of the table of FIG. 4 compares the values of the capacity fluctuation ranges of both in the temperature range of 10 ° C. to 80 ° C. as a percentage as the temperature dependence of both capacities.
- the capacitance of the capacitor using ceramics as a dielectric varies by 50%, whereas the capacitance of a capacitor using polyimide as a dielectric varies by less than 10%. Get done. That is, a capacitor using polyimide as a dielectric can have a lower temperature dependency of capacitance than a capacitor using ceramic as a dielectric.
- the third row of the table in FIG. 4 compares the heat resistant temperatures of the two.
- the heat resistance temperature of a capacitor using ceramics as a dielectric is about 85 ° C.
- the heat resistance temperature of a capacitor using polyimide as a dielectric is about 250 ° C. obtain. Since a capacitor using ceramics as a dielectric is likely to generate a discharge between terminals along the surface of the dielectric, it may be necessary to cover the surface of the dielectric with an electrically insulating resin. The reason why the heat-resistant temperature of a capacitor using ceramics as a dielectric is low may be that the resin covering the surface of the ceramic dielectric is easily softened as the temperature rises. In other words, a capacitor using polyimide as a dielectric can have a higher heat-resistant temperature than a capacitor using ceramics as a dielectric.
- a capacitor using polyimide as a dielectric can be superior to a capacitor using ceramic as a dielectric in terms of energy loss, temperature dependence of capacitance, and heat resistance. Therefore, in the gas laser device 1 that outputs pulsed laser light at a high repetition frequency, it may be preferable to use a capacitor made of polyimide as a dielectric as a capacitor that supplies power to the main discharge portion 11.
- FIG. 5A is a view for explaining the basic structure of the polyimide capacitor 70 and shows a side view.
- FIG. 5B is a view for explaining the basic structure of the polyimide capacitor 70 and shows a top view.
- FIG. 5C is a view for explaining the basic structure of the polyimide capacitor 70 and shows a bottom view.
- FIG. 5D is a diagram for explaining the basic structure of the polyimide capacitor 70 and shows an equivalent circuit diagram.
- the basic structure of the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 5D is also referred to as a “capacitor layer 700”.
- the capacitor layer 700 that is the basic structure of the polyimide capacitor 70 may include a polyimide film 710 and a pair of electrode films 720.
- the polyimide film 710 may constitute a dielectric of the polyimide capacitor 70.
- the polyimide film 710 may be formed in a rectangular shape with appropriate rigidity.
- the thickness of the polyimide film 710 may be about 5 ⁇ m to 25 ⁇ m, for example.
- the pair of electrode films 720 may constitute an electrode of the polyimide capacitor 70.
- Each of the pair of electrode films 720 may be formed of a conductive material having high thermal conductivity such as gold, silver, copper, or aluminum.
- Each of the pair of electrode films 720 may be formed on the upper and lower surfaces of the polyimide film 710 by a method such as printing, plating, thermal spraying, or vapor deposition.
- the thickness of each of the pair of electrode films 720 may be, for example, about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- the pair of electrode films 720 may be disposed to face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- the pair of electrode films 720 may include a first electrode film 721 and a second electrode film 726.
- the first electrode film 721 may be an electrode film formed on the upper surface or the lower surface of the polyimide film 710.
- the first electrode film 721 may be divided into a plurality of electrode regions at intervals in a predetermined direction in the in-plane direction of the polyimide film 710.
- the number of the first electrode film 721 divided into the plurality of electrode regions may be an arbitrary number of 2 or more.
- the first electrode film 721 may be divided into a plurality of electrode regions 722a to 722e at intervals 723a to 723d along the longitudinal direction from the end of the polyimide film 710.
- Each of the plurality of electrode regions 722a to 722e may be formed in substantially the same shape.
- the electrode regions 722b to 722d located in the middle among the plurality of electrode regions 722a to 722e may be formed in substantially the same shape.
- the electrode regions 722a and 722e located at both ends of the plurality of electrode regions 722a to 722e may be formed in a shape wider in the predetermined direction than the electrode regions 722b to 722d.
- Each of the intervals 723a to 723d may be substantially the same interval.
- the sizes of the intervals 723a to 723d may be sufficiently larger than the thicknesses of the first electrode film 721, the second electrode film 726, and the polyimide film 710.
- the size of each of the intervals 723a to 723d may be, for example, about 0.5 mm.
- the second electrode film 726 may be an electrode film formed on the upper surface or the lower surface of the polyimide film 710 and the surface on which the first electrode film 721 is not formed.
- the second electrode film 726 may be divided into a plurality of electrode regions at intervals in the predetermined direction in the in-plane direction of the polyimide film 710.
- the number of the second electrode film 726 divided into the plurality of electrode regions may be one less than the number of the first electrode film 721 divided.
- the second electrode film 726 may be divided into a plurality of electrode regions 727a to 727d at intervals 728a to 728e from the end of the polyimide film 710 along the longitudinal direction.
- Each of the plurality of electrode regions 727a to 727d may be formed in substantially the same shape as the plurality of electrode regions 722a to 722e of the first electrode film 721.
- intervals 728a to 728e may be substantially the same as the intervals 723a to 723d of the first electrode film 721.
- the intervals 728a and 728e located at both ends of the intervals 728a to 728e may be longer in the predetermined direction than the intervals 728b to 728d.
- the size of each of the intervals 728a to 728e may be sufficiently larger than the thicknesses of the first electrode film 721, the second electrode film 726, and the polyimide film 710.
- the size of each of the intervals 728a to 728e may be about 0.5 mm, for example.
- Part of each of the pair of electrode films 720 may face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween. Specifically, a part of each of the plurality of electrode regions 722a to 722e of the first electrode film 721 and a part of each of the plurality of electrode regions 727a to 727d of the second electrode film 726 form the polyimide film 710. You may mutually oppose.
- a part of each of the plurality of electrode regions 722a to 722e of the first electrode film 721 and a part of each of the plurality of electrode regions 727a to 727d of the second electrode film 726 are as follows. Then, they may be opposed to each other with the polyimide film 710 interposed therebetween. That is, a part of the first electrode film 721 on the gap 723a side of the electrode region 722a and a part of the second electrode film 726 on the gap 728a side of the electrode area 722a are opposed to each other through the polyimide film 710. Good.
- a part of the first electrode film 721 on the interval 723a side of the electrode region 722b and a part of the second electrode film 726 on the side of the interval 728b may face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween. As shown in FIG.
- a part of the electrode region 722b on the interval 723a side, a part of the electrode region 727a on the interval 728b side, and a part of the polyimide film 710 sandwiched between them form one capacitor C2 Can be configured.
- a part of the first electrode film 721 on the gap 723b side of the electrode region 722b and a part of the second electrode film 726 on the side of the gap 728b may be opposed to each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- a part of the first electrode film 721 on the gap 723b side of the electrode region 722c and a part of the second electrode film 726 on the side of the gap 728c may be opposed to each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- a part of the first electrode film 721 on the gap 723c side of the electrode region 722c and a part of the second electrode film 726 on the side of the gap 728c may be opposed to each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- a part of the first electrode film 721 on the gap 723c side of the electrode region 722d and a part of the second electrode film 726 on the gap 728d side of the electrode area 727c may be opposed to each other through the polyimide film 710. As shown in FIG.
- a part of the electrode region 722d on the interval 723c side, a part of the electrode region 727c on the interval 728d side, and a part of the polyimide film 710 sandwiched between them form one capacitor C6.
- a part of the first electrode film 721 on the interval 723d side of the electrode region 722d and a part of the electrode region 727d on the second electrode film 726 on the side of the interval 728d may face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- a part of the first electrode film 721 on the interval 723d side of the electrode region 722e and a part of the electrode region 727d on the second electrode film 726 on the side of the interval 728e may face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- the pair of electrode films 720 includes a part of each of the plurality of electrode regions 722a to 722e of the first electrode film 721 and a part of each of the plurality of electrode regions 727a to 727d of the second electrode film 726. However, they may be formed so as to face each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- the capacitor layer 700 including the pair of electrode films 720 and the polyimide film 710 can constitute the capacitors C1 to C8 connected in series as shown in FIG. 5D.
- the capacitor layer 700 can increase the withstand voltage of the polyimide capacitor 70 including the capacitor layer 700.
- the withstand voltage of the polyimide capacitor 70 may be about 10 kV to 50 kV, for example.
- the capacitor layer 700 can accumulate electrical energy in the capacitors C1 to C8 when a voltage is applied between the electrode region 722a and the electrode region 722e at both ends of the first electrode film 721. Thereafter, when no voltage is applied between the electrode region 722a and the electrode region 722e, the capacitor layer 700 can release the electrical energy accumulated in the capacitors C1 to C8. That is, the polyimide capacitor 70 including the capacitor layer 700 can be repeatedly charged and discharged using the electrode regions 722a and 722e at both ends of the first electrode film 721 as electrode terminals.
- the capacitor layer 700 appropriately changes the number of capacitors connected in series included in the capacitor layer 700 by changing the number of electrode regions of the first electrode film 721 and the second electrode film 726. obtain.
- the polyimide capacitor 70 including the capacitor layer 700 can realize a desired withstand voltage with a simple design change.
- the number of capacitors included in the capacitor layer 700 may be, for example, 8 to 20.
- the polyimide capacitor 70 including the capacitor layer 700 is made of polyimide that is excellent in terms of energy loss, capacitance temperature dependency, and heat resistance.
- the polyimide capacitor 70 can improve the withstand voltage performance of a capacitor using polyimide, which is excellent in terms of energy loss, capacitance temperature dependency, and heat resistance, with a simple configuration. Therefore, since the polyimide capacitor 70 can stably exhibit high performance even in the gas laser device 1 that outputs pulsed laser light at a high repetition frequency, it can be suitable as a peaking capacitor that supplies power to the main discharge portion 11.
- FIG. 6A is a view for explaining a polyimide capacitor 70 formed by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and shows a top view.
- FIG. 6B is a diagram for explaining a polyimide capacitor 70 formed by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 6A. A cross-sectional view is shown.
- FIG. 6C is a diagram for explaining a polyimide capacitor 70 formed by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS.
- FIG. 6D is a diagram for explaining a polyimide capacitor 70 formed by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is taken along the line DD shown in FIG. 6B.
- FIG. 6E is a diagram for explaining a polyimide capacitor 70 formed by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D, and is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG. 6B.
- a cross-sectional view is shown.
- the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D may be formed of a single layer.
- the polyimide capacitor 70 may be configured by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIGS. 5A to 5D. By increasing the number of layers, the capacitance of the polyimide capacitor 70 can be increased.
- the description of the same configuration as the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 5E is omitted.
- the multilayered polyimide capacitor 70 includes a plurality of capacitor layers 700, a plurality of electrically insulating layers 730, a plurality of heat sink layers 740, electrode plates 751 and 752, electrode terminals 761 and 762, a coating member 770, May be included.
- the plurality of capacitor layers 700, the plurality of electrical insulating layers 730, and the plurality of heat sink layers 740 may be disposed so as to be substantially parallel to each other.
- a plurality of capacitor layers 700 may be laminated in the thickness direction. Each of the plurality of capacitor layers 700 may be stacked so as to be substantially parallel to each other. The plurality of capacitor layers 700 may be laminated such that the surfaces of the two adjacent capacitor layers 700 on the first electrode film 721 side or the surfaces of the second electrode film 726 side face each other.
- the first-stage capacitor layer 700 at the uppermost stage in FIG. 6B and the second-stage capacitor layer 700 below the first stage may be two adjacent capacitor layers 700. Then, the surface on the first electrode film 721 side of the first-stage capacitor layer 700 and the surface on the first electrode film 721 side of the second-stage capacitor layer 700 form the electrical insulating layer 730 and the heat sink layer 740. But can face each other.
- the electrode films facing each other in the two adjacent capacitor layers 700 can be the first electrode films 721 or the second electrode films 726. Therefore, in the plurality of capacitor layers 700, electrode films having substantially the same potential in two adjacent capacitor layers 700 may face each other. Therefore, the plurality of capacitor layers 700 can suppress the electrode films of two adjacent capacitor layers 700 from being short-circuited.
- Other configurations of the plurality of capacitor layers 700 may be the same as the configurations of the capacitor layer 700 shown in FIGS. 5A to 5D.
- Each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be formed using a material that has heat resistance and electrical insulation and can be in close contact with the capacitor layer 700.
- each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be formed using a silicone resin.
- the thickness of each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be, for example, about 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the plurality of electrical insulating layers 730 may cover the respective surfaces of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 of the plurality of capacitor layers 700.
- the plurality of electrical insulating layers 730 may cover the surfaces of the plurality of electrode regions 722a to 722e included in the first electrode films 721 of the plurality of capacitor layers 700, respectively.
- the plurality of electrical insulating layers 730 fill the gaps 723a to 723d included in the first electrode films 721 of the capacitor layers 700, respectively.
- the surface may be covered.
- the plurality of electrical insulating layers 730 may cover the surfaces of the plurality of electrode regions 727a to 727d included in the second electrode films 726 of the plurality of capacitor layers 700, respectively.
- the plurality of electrical insulating layers 730 fill the gaps 728a to 728e included in the second electrode films 726 of the capacitor layers 700, respectively.
- the surface may be covered.
- Each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be arranged to be substantially parallel to each other.
- the plurality of electrical insulating layers 730 can insulate the facing electrode films of the two adjacent capacitor layers 700 in the plurality of capacitor layers 700. Thereby, the plurality of electrical insulating layers 730 can suppress short-circuiting between electrode films of two adjacent capacitor layers 700 in the plurality of capacitor layers 700.
- the plurality of electrical insulation layers 730 can insulate the plurality of electrode regions 722a to 722e included in the first electrode films 721 of the plurality of capacitor layers 700, respectively.
- the plurality of electrical insulating layers 730 can insulate the plurality of electrode regions 727a to 727d included in the second electrode films 726 of the plurality of capacitor layers 700, respectively.
- the plurality of electrical insulating layers 730 can suppress a short circuit between the plurality of electrode regions 722a to 722e included in the first electrode films 721 of the plurality of capacitor layers 700.
- the plurality of electrical insulating layers 730 can suppress a short circuit between the plurality of electrode regions 727a to 727d included in the second electrode films 726 of the plurality of capacitor layers 700.
- Each of the plurality of heat sink layers 740 may be formed using a material having high thermal conductivity and electrical insulation.
- each of the plurality of heat sink layers 740 may be formed using at least one of alumina, aluminum nitride, diamond, and diamond-like carbon.
- the thickness of each of the plurality of heat sink layers 740 may be, for example, about 400 ⁇ m to 1000 ⁇ m. As long as it is made of a material having higher thermal conductivity and electrical insulation, the thickness of each of the plurality of heat sink layers 740 may be about 200 ⁇ m, for example.
- the plurality of heat sink layers 740 may be disposed between the plurality of capacitor layers 700.
- the plurality of heat sink layers 740 may be disposed between two adjacent electrical insulating layers 730 while covering the opposing electrode films of the two adjacent capacitor layers 700.
- the electrical insulating layer 730 covering the first electrode film 721 of the first-stage capacitor layer 700 in the uppermost stage in FIG. 6B and the electrical insulating layer covering the first electrode film 721 of the second-stage capacitor layer 700 are illustrated.
- 730 may be two adjacent electrical insulating layers 730.
- a heat sink layer 740 may be disposed between the two adjacent electrical insulating layers 730. Further, the heat sink layer 740 may be disposed outside each of the two outermost capacitor layers 700 of the plurality of capacitor layers 700.
- the first capacitor layer 700 at the top of FIG. 6B may be the outermost capacitor layer 700 of the plurality of capacitor layers 700.
- a heat sink layer 740 may be disposed on the upper side of the first stage.
- the sixth-stage capacitor layer 700 at the bottom of FIG. 6B may be the outermost capacitor layer 700 of the plurality of capacitor layers 700.
- a heat sink layer 740 may be disposed on the lower side of the sixth stage.
- Each of the plurality of heat sink layers 740 may be disposed so as to be substantially parallel to each other.
- each of the plurality of heat sink layers 740 can insulate the facing electrode films of two adjacent capacitor layers 700 in the plurality of capacitor layers 700.
- the plurality of electrical insulating layers 730 can further suppress short-circuiting between electrode films of two adjacent capacitor layers 700 in the plurality of capacitor layers 700.
- Each of the plurality of heat sink layers 740 can absorb heat generated in the capacitor layer 700 adjacent to the heat sink layer 740 by heat conduction.
- the plurality of heat sink layers 740 are disposed between two adjacent capacitor layers 700 and are disposed outside the two outer capacitor layers 700, the plurality of heat generating capacitor layers 700 are heated. Thermal interference between each other can be suppressed.
- the plurality of heat sink layers 740 can suppress the temperature rise while making the temperature distribution of the plurality of capacitor layers 700 substantially uniform.
- Each of the electrode plates 751 and 752 may be formed using a metal material having high thermal conductivity and electrical conductivity.
- the electrode plates 751 and 752 may be formed using copper or aluminum.
- the electrode plates 751 and 752 may sandwich a plurality of capacitor layers 700, a plurality of electrical insulating layers 730, and a plurality of heat sink layers 740.
- the electrode plates 751 and 752 may sandwich these layers from the side surfaces of the layers in a state where they are stacked as described above.
- the electrode plates 751 and 752 may be formed such that the in-plane directions of the electrode plates 751 and 752 are substantially parallel to the stacking direction of the plurality of capacitor layers 700.
- Each electrode region 722 a at one end of each first electrode film 721 of the plurality of capacitor layers 700 may be electrically connected to the electrode plate 751.
- Each electrode region 722e at the other end of the first electrode film 721 of each of the plurality of capacitor layers 700 may be electrically connected to the electrode plate 752.
- the electrode plates 751 and 752 can electrically connect each of the plurality of capacitor layers 700 in parallel.
- Both ends of the plurality of heat sink layers 740 may be thermally connected to the electrode plates 751 and 752.
- the same material as the electrode plates 751 and 752 may be sprayed on both ends of each of the plurality of heat sink layers 740 in advance. Contact thermal resistance between the electrode plates 751 and 752 and both ends of the plurality of heat sink layers 740 may be reduced. Accordingly, heat absorbed by the plurality of heat sink layers 740 can be efficiently transferred to the electrode plates 751 and 752 by heat conduction.
- the electrode terminals 761 and 762 may be electrically and thermally connected to the electrode plates 751 and 752, respectively. Each of the electrode terminals 761 and 762 may be formed using the same material as the electrode plates 751 and 752.
- the electrode terminal 761 may be formed integrally with the electrode plate 751.
- the electrode terminal 762 may be formed integrally with the electrode plate 752.
- the electrode terminals 761 and 762 may be formed to extend in a direction substantially perpendicular to the stacking direction of the plurality of capacitor layers 700. Thereby, the electrode terminals 761 and 762 can constitute the electrode terminals of the polyimide capacitor 70.
- the heat absorbed by the plurality of heat sink layers 740 and transmitted to the electrode plates 751 and 752 can be efficiently transmitted to the electrode terminals 761 and 762 by heat conduction. Note that when the electrode terminals 761 and 762 are thermally connected to a cooling mechanism such as a refrigerant flow path, the heat can be more efficiently transferred to the electrode terminals 761 and 762.
- the coating member 770 may be formed using a resin material having electrical insulation.
- the coating member 770 may be formed using an epoxy resin.
- the coating member 770 may cover the entire polyimide capacitor 70 other than the electrode terminals 761 and 762. Thereby, the coating member 770 can electrically insulate the inside of the polyimide capacitor 70 from the outside.
- the polyimide capacitor 70 when a voltage is applied between the electrode terminals 761 and 762 in the polyimide capacitor 70, electric energy can be accumulated in each of the plurality of capacitor layers 700. Thereafter, when no voltage is applied between the electrode terminals 761 and 762, the polyimide capacitor 70 can release the electrical energy stored in the plurality of capacitor layers 700. That is, the polyimide capacitor 70 can be repeatedly charged and discharged via the electrode terminals 761 and 762. When charging and discharging are repeated, the plurality of capacitor layers 700 included in the polyimide capacitor 70 can generate heat. The heat generated in the plurality of capacitor layers 700 can be absorbed by the plurality of heat sink layers 740.
- heat generated in the plurality of capacitor layers 700 can be absorbed by the plurality of heat sink layers 740 while suppressing thermal interference between the plurality of capacitor layers 700 that generate heat.
- Heat absorbed by the plurality of heat sink layers 740 can be transferred to the electrode terminals 761 and 762 via the electrode plates 751 and 752.
- the heat transferred to the electrode terminals 761 and 762 can be transferred to a cooling mechanism connected to the electrode terminals 761 and 762 and discharged to the outside of the polyimide capacitor 70. Thereby, the temperature rise of the polyimide capacitor 70 can be suppressed.
- the temperature of the polyimide capacitor 70 may be maintained at 80 ° C. or lower, for example.
- the polyimide capacitor 70 can appropriately change the number of capacitors connected in parallel included in the polyimide capacitor 70 by changing the number of capacitor layers 700. Thereby, the polyimide capacitor 70 can achieve a desired capacitance with a simple design change.
- the number of the plurality of capacitor layers 700 included in the polyimide capacitor 70 may be, for example, 16 to 24 layers.
- the capacitance of the polyimide capacitor 70 is approximately the same as that of the peaking capacitor 60, the polyimide capacitor 70 can be made smaller than the peaking capacitor 60.
- the polyimide capacitor 70 uses a dielectric as a polyimide to ensure advantages such as energy loss, capacitance temperature dependence, and heat resistance, and improves the withstand voltage performance with a simple configuration, and is simplified by multilayering. In addition, the temperature rise can be efficiently suppressed while increasing the capacity. Therefore, since the polyimide capacitor 70 can stably exhibit high performance even in the gas laser device 1 that outputs pulsed laser light at a high repetition frequency, it can be suitable as a peaking capacitor that supplies power to the main discharge portion 11.
- the polyimide capacitor 70 also has a single-layered capacitor layer 700, and the electrical insulating layer 730, the heat sink layer 740, the electrode plates 751 and 752, the electrodes Terminals 761 and 762 and a coating member 770 may be included.
- the electrical insulating layer 730 may cover the surfaces of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 included in the capacitor layer 700 having a single layer structure.
- Two heat sink layers 740 may be disposed outside each of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 covered with the electrical insulating layer 730.
- the electrode plates 751 and 752 may sandwich the capacitor layer 700, the electrical insulating layer 730, and the heat sink layer 740 from the side surfaces thereof in a stacked state.
- the electrode terminals 761 and 762 may be connected to the electrode plates 751 and 752, respectively.
- the coating member 770 may cover the entire polyimide capacitor 70 other than the electrode terminals 761 and 762.
- the polyimide capacitor 70 applied to the charging capacitor will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
- the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 6E can be configured as a peaking capacitor that supplies power to the main discharge portion 11.
- the charging capacitor included in the pulse power module 13 can charge the electric energy received from the charger 12 to the peaking capacitor via the capacitor for pulse compression.
- a pulse voltage can be applied to the main discharge unit 11 by discharging from a charged peaking capacitor. That is, the charging capacitor of the pulse power module 13 can be a capacitor for supplying power to the main discharge unit 11, similarly to the peaking capacitor.
- the polyimide capacitor 70 can also be applied to a charging capacitor included in the pulse power module 13.
- the charging capacitor does not require as high a withstand voltage as a peaking capacitor. For this reason, the polyimide capacitor 70 applied to the charging capacitor may have a lower withstand voltage performance than the polyimide capacitor 70 applied to the peaking capacitor.
- the description of the same configuration as the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 6E is omitted.
- FIG. 7A shows a diagram for explaining the basic structure of a polyimide capacitor 70 applied to a charging capacitor.
- the basic structure of the polyimide capacitor 70 shown in FIG. 7A is also referred to as a “capacitor layer 700” as in FIGS. 5A to 6E.
- the capacitor layer 700 that is a basic structure of the polyimide capacitor 70 applied to the charging capacitor may include a polyimide film 710 and a pair of electrode films 720.
- the thickness of the polyimide film 710 may be about 5 ⁇ m to 25 ⁇ m, for example. Preferably, the thickness of the polyimide film 710 may be 12.5 ⁇ m, for example.
- Each of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 included in the pair of electrode films 720 may be formed of a conductive material having high thermal conductivity such as gold, silver, copper, or aluminum.
- each of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 may be formed using copper.
- the thicknesses of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 may be, for example, about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- each thickness of the 1st electrode film 721 and the 2nd electrode film 726 may be 10 micrometers, for example.
- Each of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 may not be divided into a plurality of electrode regions, like the pair of electrode films 720 shown in FIGS. 5A to 6E.
- the first electrode film 721 and the second electrode film 726 may be substantially uniform electrode films.
- a part of each of the first electrode film 721 and the second electrode film 726 may be opposed to each other with the polyimide film 710 interposed therebetween.
- the capacitor layer 700 including the pair of electrode films 720 and the polyimide film 710 can constitute one capacitor.
- the capacitance of one capacitor constituted by one capacitor layer 700 is such that the electrode films of the pair of electrode films 720 are formed substantially uniformly, and thus the one capacitor shown in FIGS. 5A to 6E Compared with the capacitor layer 700, the capacity can be increased.
- Other configurations of the capacitor layer 700 may be the same as the configuration of the capacitor layer 700 shown in FIGS. 5A to 6E.
- FIG. 7B is a diagram for explaining a polyimide capacitor 70 configured by multilayering the capacitor layer 700 having the basic structure shown in FIG. 7A.
- the multilayered polyimide capacitor 70 may include a plurality of capacitor layers 700, a plurality of electrically insulating layers 730, electrode plates 751 and 752, electrode terminals 761 and 762, and a coating member 770.
- the polyimide capacitor 70 illustrated in FIG. 7B may not include the plurality of heat sink layers 740 included in the polyimide capacitor 70 illustrated in FIGS. 5A to 6E.
- One end of the first electrode film 721 included in each of the plurality of capacitor layers 700 may be electrically and thermally connected to the electrode plate 751.
- One end of the second electrode film 726 included in each of the plurality of capacitor layers 700 may be electrically and thermally connected to the electrode plate 752.
- each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be, for example, about 20 ⁇ m to 100 ⁇ m. Preferably, the thickness of each of the plurality of electrical insulating layers 730 may be, for example, 70 ⁇ m.
- Other configurations of the polyimide capacitor 70 may be the same as the configurations of the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 6E.
- the polyimide capacitor 70 can be repeatedly charged and discharged through the electrode terminals 761 and 762 in the same manner as the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 6E.
- the plurality of capacitor layers 700 included in the polyimide capacitor 70 can generate heat.
- the heat generated in the plurality of capacitor layers 700 can be absorbed by the electrode plates 751 and 752 through the pair of electrode films 720 included in each of the plurality of capacitor layers 700. This may be because the first electrode film 721 and the second electrode film 726 of the pair of electrode films 720 are not divided and are formed substantially uniformly. For this reason, the polyimide capacitor 70 may not include a plurality of heat sink layers 740.
- Heat absorbed by the electrode plates 751 and 752 can be transferred to the electrode terminals 761 and 762.
- the heat transferred to the electrode terminals 761 and 762 can be transferred to a cooling mechanism connected to the electrode terminals 761 and 762 and discharged to the outside of the polyimide capacitor 70. Thereby, the temperature rise of the polyimide capacitor 70 can be suppressed.
- the polyimide capacitor 70 shown in FIG. 7B has advantages such as energy loss, temperature dependency of capacity, and heat resistance as compared with the polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 5A to 6E.
- a further increase in capacity can be achieved with a simpler configuration and a temperature rise can be suppressed. Therefore, since the polyimide capacitor 70 can stably exhibit high performance even in the gas laser device 1 that outputs pulse laser light at a high repetition frequency, it can be suitable for a charging capacitor that supplies power to the main discharge portion 11. .
- the multilayer structure of the polyimide capacitor 70 applied to the charging capacitor is not limited to the structure in which the plurality of capacitor layers 700 shown in FIG. 7B are stacked.
- the polyimide film 710 included in each of the plurality of capacitor layers 700 may be formed in a single sheet shape.
- the polyimide film 710 may have a width of 50 mm to 100 mm and a length of 1000 mm to 2000 mm.
- a plurality of pairs of electrode films 720 may be formed on the upper and lower surfaces of the sheet-like polyimide film 710.
- the polyimide capacitor 70 applied to the charging capacitor is multi-layered by folding a sheet-like polyimide film 710 having a plurality of pairs of electrode films 720 into a bellows shape or winding it in a spiral shape. Also good.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of the gas laser device 1 including the polyimide capacitor 70.
- FIG. 9 shows a cross-sectional view of the laser chamber 10 shown in FIG. 8 viewed from the Z-axis direction.
- the polyimide capacitor 70 can be applied to a capacitor that supplies power to the main discharge unit 11 such as a peaking capacitor or a charging capacitor.
- the multilayered polyimide capacitor 70 shown in FIGS. 6A to 6E is applied instead of the peaking capacitor 60 shown in FIGS.
- the polyimide capacitor 70 can be smaller than the peaking capacitor 60.
- the description of the same configuration as the gas laser device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is omitted.
- a plurality of multilayered polyimide capacitors 70 of FIGS. 6A to 6E may be arranged at a position upstream and downstream of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a.
- the electrode terminal 761 of the polyimide capacitor 70 may be connected to the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13.
- the electrode terminal 761 of the polyimide capacitor 70 may be connected to the first discharge electrode 11 a via the connection portion 19 and the feedthrough 18.
- the electrode terminal 762 of the polyimide capacitor 70 may be connected to the wall 50 a of the holder 50. Since the polyimide capacitor 70 can be made smaller than the peaking capacitor 60, the polyimide capacitor 70 may be disposed at a position closer to the laser chamber 10 side than the peaking capacitor 60.
- the loop area in the discharge circuit of the gas laser apparatus 1 shown in FIGS. 8 and 9 can be smaller than that of the gas laser apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2.
- the discharge efficiency of the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 can be improved as compared with the gas laser device 1 shown in FIGS. 1 and 2.
- connection part 19 of the gas laser device 1 may be a member for connecting the polyimide capacitor 70 applied to the peaking capacitor to other components.
- the connection part 19 does not need to include the connection plate 19a, the connection terminal 19b, and the connection terminal 19c.
- the connection part 19 may include a connection plate 19d.
- connection plate 19d may be formed of a conductive plate having a rectangular cross section.
- the connection plate 19d may be disposed along the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a.
- the lower surface of the connection plate 19d may be electrically connected to the feedthrough 18.
- the upper surface of the connection plate 19 d may be electrically connected to the high voltage terminal 13 b of the pulse power module 13.
- the upper surface of the connection plate 19d located on the upstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a may be electrically connected to the respective electrode terminals 761 of the plurality of polyimide capacitors 70 located on the upstream side.
- the upper surface of the connection plate 19d located on the downstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a may be electrically connected to the respective electrode terminals 761 of the plurality of polyimide capacitors 70 located on the downstream side.
- the holder 50 may be a container that holds the polyimide capacitor 70 applied to the peaking capacitor. Since the polyimide capacitor 70 can be made smaller than the peaking capacitor 60, the size of the holder 50 in the Y-axis direction may be smaller than that of the holder 50 that holds the peaking capacitor 60.
- a coolant channel 53 through which a coolant flows may be provided inside the wall 50 a of the holder 50.
- the coolant may be cooling water.
- the refrigerant flow path 53 may be connected to a pump (not shown). The refrigerant flowing through the refrigerant flow path 53 may be circulated by the pump.
- the coolant channel 53 may be provided inside the wall 50a near the position where the electrode terminal 762 of the polyimide capacitor 70 is connected.
- the heat generated in the polyimide capacitor 70 can be transferred to the wall 50 a of the holder 50 through the electrode terminal 762.
- the heat transferred to the wall 50 a can be transferred to the refrigerant circulating in the refrigerant flow path 53 and discharged to the outside of the holder 50. Accordingly, the temperature rise of the polyimide capacitor 70 included in the gas laser device 1 illustrated in FIGS. 8 and 9 can be suppressed more than that included in the gas laser device 1 illustrated in FIGS. 1 and 2.
- Other configurations of the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 may be the same as the configurations of the gas laser device 1 shown in FIGS. 1 and 2.
- the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 can stabilize the performance of the peaking capacitor even when the pulse laser beam is output at a high repetition frequency. Accordingly, the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 can stabilize the pulse voltage applied from the peaking capacitor to the main discharge unit 11, and can stabilize the performance of the output pulse laser beam. In particular, the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 can stabilize the pulse energy, pulse width waveform, spectrum width waveform, and the like of the output pulse laser beam. Furthermore, the gas laser device 1 shown in FIGS. 8 and 9 can improve the discharge efficiency in the discharge circuit of the gas laser device 1.
- FIG. 10 is a diagram for explaining a circuit configuration of a charge / discharge circuit used in the gas laser device 1.
- Pulse power module 13 includes a semiconductor switch is a switch 13a as described above, a transformer TC 1, a magnetic switch MS 1 ⁇ MS 3, the charging capacitor C 0, a capacitor C 1 and C 2, may include.
- Capacitor C 1 and C 2 may be capacitor for pulse compression.
- Capacitor C 3 may be a peaking capacitor.
- Capacitor C c may be capacitor for preionization.
- the threshold value may be different for each magnetic switch. In the present embodiment, the state in which the magnetic switches MS 1 to MS 3 are easy to pass a current is also referred to as “the magnetic switch is closed”.
- Switch 13a may be provided between the primary side of the transformer TC 1 and the charging capacitor C 0.
- the magnetic switch MS 1 may be provided between the secondary side of the transformer TC 1 and the capacitor C 1 .
- Magnetic switch MS 2 may be provided between the capacitor C 1 and capacitor C 2.
- Magnetic switch MS 3 may be provided between the capacitor C 2 and the capacitor C 3.
- the primary side and the secondary side of the transformer TC 1 may be electrically insulated. The direction of the primary winding of the transformer TC 1 and the direction of the secondary winding may be opposite to each other.
- the second discharge electrode 11b and the preliminary ionization outer electrode 43 may be grounded.
- Voltage divider circuit including a capacitor C c may be connected in parallel with the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- Capacitor C c is preionization inside the electrode 41 may be connected in series with the dielectric pipes 42 and preionization outer electrodes 43,.
- the charging voltage Vhv may be set in the charger 12 by the control unit 30.
- Charger 12 based on the set charge voltage Vhv, may charge the charging capacitor C 0.
- An oscillation trigger signal may be output from the control unit 30 to the switch 13 a of the pulse power module 13.
- the pulse power module 13 may turn on the switch 13a.
- the switch 13a is turned ON, a current may flow from the charging capacitor C 0 to the primary side of the transformer TC 1.
- a current flows through the primary side of the transformer TC 1, it may reverse current flows through the secondary side of the transformer TC 1 by electromagnetic induction.
- the time integral value of the voltage applied to the magnetic switch MS 1 may eventually reach a threshold value.
- the magnetic switch MS 1 becomes a state of being magnetically saturated, the magnetic switch MS 1 may close.
- the magnetic switch MS 1 is closed, a current flows from the secondary side of the transformer TC 2 to the capacitor C 1 and the capacitor C 1 can be charged.
- magnetic switch MS 2 By the capacitor C 1 is charged, eventually magnetic switch MS 2 becomes a state of magnetic saturation, magnetic switch MS 2 may close.
- the magnetic switch MS 2 When the magnetic switch MS 2 is closed, a current flows from the capacitor C 1 to capacitor C 2, the capacitor C 2 may be charged. In this case, at a pulse width shorter than the pulse width of the current in charging the capacitor C 1, the capacitor C 2 may be charged.
- the magnetic switch MS 3 By the capacitor C 2 is charged, eventually magnetic switch MS 3 becomes a state of being magnetically saturated, the magnetic switch MS 3 can close.
- the magnetic switch MS 3 When the magnetic switch MS 3 is closed, a current flows from the capacitor C 2 to the capacitor C 3, the capacitor C 3 may be charged. In this case, at a pulse width shorter than the pulse width of the current in charging the capacitor C 2, the capacitor C 3 may be charged.
- the pulse width of the current can be compressed.
- a pulse voltage may be applied by the capacitor C 3.
- the voltage dividing circuit connected in parallel to the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may divide the pulse voltage applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- the divided range may be a range of 25% to 75% of the pulse voltage applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- the divided pulse voltage may be applied between the preionization inner electrode 41 and the preionization outer electrode 43.
- Voltage dividing ratio in the voltage divider circuit, the capacitance of the capacitor C c, and by adjusting the inductance of the inductor L 0, the time constant of the voltage divider circuit can be adjusted to the desired value. Thereby, the timing of the preionization discharge with respect to the main discharge can be adjusted.
- the combined capacitance of the voltage divider circuit may be adjusted to less than 10% of the capacity of the capacitor C 3.
- the laser gas can be broken down.
- a main discharge may be generated between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
- a negative potential may be applied to the first discharge electrode 11a.
- the gas laser device 1 may be a fluorine molecular laser device using a fluorine gas and a buffer gas as a laser gas instead of an excimer laser device.
- the first discharge electrode 11a may be an anode electrode instead of a cathode electrode.
- the second discharge electrode 11b may be a cathode electrode instead of an anode electrode.
- the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b May be an anode electrode and a cathode electrode, respectively.
- the gas laser device 1 may be a laser device that outputs natural oscillation light instead of the narrow-band laser device including the narrow-band module 14.
- a high reflection mirror may be arranged in the gas laser device 1 instead of the band narrowing module 14.
Landscapes
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Abstract
レーザ性能を安定させる。 ガスレーザ装置は、内部にレーザガスを含むレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に配置された第1放電電極と、前記レーザチャンバ内で前記第1放電電極に対向して配置された第2放電電極と、ポリイミドを誘電体として前記第1放電電極と前記第2放電電極との間に電力を供給するコンデンサと、を備えてもよい。
Description
本開示は、ガスレーザ装置及びコンデンサに関する。
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長248nmの紫外線を出力するKrFエキシマレーザ装置ならびに、波長193nmの紫外線を出力するArFエキシマレーザ装置が用いられている。
現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ArFエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長134nmの紫外光が照射される。この技術をArF液浸露光という。ArF液浸露光はArF液浸リソグラフィーとも呼ばれる。
KrF、ArFエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約350~400pmと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光(紫外線光)の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール(Line Narrowing Module:LNM)が設けられ、この狭帯域化モジュールによりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
本開示の1つの観点に係るガスレーザ装置は、内部にレーザガスを含むレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に配置された第1放電電極と、前記レーザチャンバ内で前記第1放電電極に対向して配置された第2放電電極と、ポリイミドを誘電体として前記第1放電電極と前記第2放電電極との間に電力を供給するコンデンサと、を備えてもよい。
本開示の1つの観点に係るコンデンサは、ポリイミドを誘電体とし、ガスレーザ装置の放電電極間に電力を供給してもよい。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、ガスレーザ装置の構成を概略的に示す。
図2は、図1に示されたレーザチャンバのZ軸方向から視た断面図を示す。
図3は、図1及び図2に示されたピーキングコンデンサの構成を説明するための図を示す。
図4は、ポリイミドを誘電体とするコンデンサと、セラミックスを誘電体とするコンデンサとの諸特性を比較した図を示す。
図5Aは、ポリイミドコンデンサの基本構造を説明するための図であって、側面図を示す。
図5Bは、ポリイミドコンデンサの基本構造を説明するための図であって、上面図を示す。
図5Cは、ポリイミドコンデンサの基本構造を説明するための図であって、下面図を示す。
図5Dは、ポリイミドコンデンサの基本構造を説明するための図であって、等価回路図を示す。
図6Aは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図であって、上面図を示す。
図6Bは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図であって、図6Aに示されたB-B線における断面図を示す。
図6Cは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図であって、図6Bに示されたC-C線における断面図を示す。
図6Dは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図であって、図6Bに示されたD-D線における断面図を示す。
図6Eは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図であって、図6Bに示されたE-E線における断面図を示す。
図7Aは、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサの基本構造を説明するための図を示す。
図7Bは、図7Aに示された基本構造のコンデンサ層を多層化して構成されたポリイミドコンデンサを説明するための図を示す。
図8は、ポリイミドコンデンサを含むガスレーザ装置の構成を説明するための図を示す。
図9は、図8に示されたレーザチャンバのZ軸方向から視た断面図を示す。
図10は、ガスレーザ装置に用いられる充放電回路の回路構成を説明するための図を示す。
~内容~
1.概要
2.用語の説明
3.ガスレーザ装置
3.1 構成
3.2 動作
3.3 課題
4.ポリイミドコンデンサ
4.1 特性
4.2 基本構造
4.3 多層化されたコンデンサの構造
5.充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ
6.ポリイミドコンデンサを含むガスレーザ装置
7.その他
7.1 ガスレーザ装置に用いられる充放電回路
7.2 その他の変形例
1.概要
2.用語の説明
3.ガスレーザ装置
3.1 構成
3.2 動作
3.3 課題
4.ポリイミドコンデンサ
4.1 特性
4.2 基本構造
4.3 多層化されたコンデンサの構造
5.充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ
6.ポリイミドコンデンサを含むガスレーザ装置
7.その他
7.1 ガスレーザ装置に用いられる充放電回路
7.2 その他の変形例
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
[1.概要]
本開示は、以下の実施形態を少なくとも開示し得る。
本開示は、以下の実施形態を少なくとも開示し得る。
ガスレーザ装置1は、内部にレーザガスを含むレーザチャンバ10と、レーザチャンバ10内に配置された第1放電電極11aと、レーザチャンバ10内で第1放電電極11aに対向して配置された第2放電電極11bと、ポリイミドを誘電体として第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間に電力を供給するポリイミドコンデンサ70と、を備えてもよい。
このような構成により、ガスレーザ装置1は、コンデンサの性能を安定化させ、レーザ光の性能を安定化させ得る。
このような構成により、ガスレーザ装置1は、コンデンサの性能を安定化させ、レーザ光の性能を安定化させ得る。
[2.用語の説明]
「光路軸」は、レーザ光の進行方向に沿ってレーザ光のビーム断面の中心を通る軸である。
「光路」は、レーザ光が通る経路である。光路には、光路軸が含まれてもよい。
「光路軸」は、レーザ光の進行方向に沿ってレーザ光のビーム断面の中心を通る軸である。
「光路」は、レーザ光が通る経路である。光路には、光路軸が含まれてもよい。
[3.ガスレーザ装置]
[3.1 構成]
図1~図3を用いて、ガスレーザ装置1の構成について説明する。
図1は、ガスレーザ装置1の構成を概略的に示す。図2は、図1に示されたレーザチャンバ10のZ軸方向から視た断面図を示す。
図1では、ガスレーザ装置1から出力されるレーザ光の進行方向をZ軸方向とする。すなわち、レーザチャンバ10から露光装置110へパルスレーザ光が出力される方向をZ軸方向とする。X軸及びY軸は、Z軸に直交し、且つ、互いに直交する軸とする。以降の図面でも図1の座標軸と同様とする。
[3.1 構成]
図1~図3を用いて、ガスレーザ装置1の構成について説明する。
図1は、ガスレーザ装置1の構成を概略的に示す。図2は、図1に示されたレーザチャンバ10のZ軸方向から視た断面図を示す。
図1では、ガスレーザ装置1から出力されるレーザ光の進行方向をZ軸方向とする。すなわち、レーザチャンバ10から露光装置110へパルスレーザ光が出力される方向をZ軸方向とする。X軸及びY軸は、Z軸に直交し、且つ、互いに直交する軸とする。以降の図面でも図1の座標軸と同様とする。
ガスレーザ装置1は、放電励起式のガスレーザ装置であってもよい。ガスレーザ装置1は、エキシマレーザ装置であってもよい。レーザ媒質であるレーザガスは、レアガスとしてアルゴン若しくはクリプトン、ハロゲンガスとしてフッ素、バッファガスとしてネオン若しくはヘリウム、又はこれらの混合ガスを用いて構成されてもよい。
ガスレーザ装置1は、レーザチャンバ10と、ホルダ50と、絶縁プレート51と、シール部材52と、接続部19と、ピーキングコンデンサ60と、充電器12と、パルスパワーモジュール(Pulse Power Module:PPM)13と、レーザ共振器と、パルスエネルギー計測器17と、モータ22と、圧力センサ16と、レーザガス供給部23と、レーザガス排出部24と、制御部30と、を備えてもよい。
レーザチャンバ10の内部には、レーザガスが封入されていてもよい。
レーザチャンバ10の内部空間を形成する壁10cは、例えばアルミ金属等の金属材料で形成されてもよい。レーザチャンバ10の壁10cを形成する金属材料の表面には、例えばニッケルめっきが施されてもよい。
レーザチャンバ10の壁10cは、接地されてもよい。
レーザチャンバ10の壁10cには、開口が設けられてもよい。
レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cは、シール部材52を介して、絶縁プレート51と接合されてもよい。シール部材52は、例えばOリングであってもよい。
レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cは、ホルダ50の壁50aの端部と接合されてもよい。レーザチャンバ10の壁10cとホルダ50の壁50aとは電気的に接続されてもよい。
レーザチャンバ10の内部空間を形成する壁10cは、例えばアルミ金属等の金属材料で形成されてもよい。レーザチャンバ10の壁10cを形成する金属材料の表面には、例えばニッケルめっきが施されてもよい。
レーザチャンバ10の壁10cは、接地されてもよい。
レーザチャンバ10の壁10cには、開口が設けられてもよい。
レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cは、シール部材52を介して、絶縁プレート51と接合されてもよい。シール部材52は、例えばOリングであってもよい。
レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cは、ホルダ50の壁50aの端部と接合されてもよい。レーザチャンバ10の壁10cとホルダ50の壁50aとは電気的に接続されてもよい。
レーザチャンバ10は、主放電部11と、予備電離放電部40と、ウインドウ10aと、ウインドウ10bと、プレート25と、配線27と、フィードスルー18と、ファン21と、熱交換器26と、を含んでもよい。
主放電部11は、レーザガスを主放電により励起してもよい。
主放電部11は、第1放電電極11aと、第2放電電極11bと、を含んでもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、レーザガスを主放電により励起するための1対の電極であってもよい。主放電は、グロー放電であってもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、それぞれ板状の導電部材で形成されてもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、互いに所定距離だけ離隔し、且つ、互いの長手方向が略平行となるように対向して配置されてもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、互いの放電面が対向して配置されてもよい。本実施形態では、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの互いの放電面が対向する方向をY軸方向としている。
主放電部11は、第1放電電極11aと、第2放電電極11bと、を含んでもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、レーザガスを主放電により励起するための1対の電極であってもよい。主放電は、グロー放電であってもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、それぞれ板状の導電部材で形成されてもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、互いに所定距離だけ離隔し、且つ、互いの長手方向が略平行となるように対向して配置されてもよい。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bは、互いの放電面が対向して配置されてもよい。本実施形態では、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの互いの放電面が対向する方向をY軸方向としている。
なお、本実施形態では、第1放電電極11aの放電面と第2放電電極11bの放電面との間の空間を、「放電空間」ともいう。放電空間には、レーザチャンバ10に封入されたレーザガスが存在し得る。放電空間には主放電が発生し得る。
第1放電電極11aは、カソード電極であってもよい。
第1放電電極11aの放電面とは反対側の面は、フィードスルー18及び接続部19を介して、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間には、パルスパワーモジュール13からピーキングコンデンサ60を経由してパルス電圧が印加され得る。
第2放電電極11bは、アノード電極であってもよい。
第2放電電極11bの放電面とは反対側の面は、プレート25に固定されてもよい。
第1放電電極11aの放電面とは反対側の面は、フィードスルー18及び接続部19を介して、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間には、パルスパワーモジュール13からピーキングコンデンサ60を経由してパルス電圧が印加され得る。
第2放電電極11bは、アノード電極であってもよい。
第2放電電極11bの放電面とは反対側の面は、プレート25に固定されてもよい。
プレート25は、導電部材で形成されていてもよい。
プレート25は、配線27を介して、接地されたレーザチャンバ10の壁10cと接続されてもよい。プレート25は、接地電位に保たれ得る。
プレート25の端部は、レーザチャンバ10の壁10cに固定されてもよい。
プレート25は、配線27を介して、接地されたレーザチャンバ10の壁10cと接続されてもよい。プレート25は、接地電位に保たれ得る。
プレート25の端部は、レーザチャンバ10の壁10cに固定されてもよい。
予備電離放電部40は、主放電部11による主放電の前段階として、コロナ放電によりレーザガスを予備電離するための電極であってもよい。
予備電離放電部40は、プレート25に固定されてもよい。
予備電離放電部40は、第2放電電極11bに対してレーザガス流の上流側に配置されてもよい。
予備電離放電部40は、予備電離内電極41と、誘電体パイプ42と、予備電離外電極43と、を含んでもよい。
予備電離放電部40は、プレート25に固定されてもよい。
予備電離放電部40は、第2放電電極11bに対してレーザガス流の上流側に配置されてもよい。
予備電離放電部40は、予備電離内電極41と、誘電体パイプ42と、予備電離外電極43と、を含んでもよい。
誘電体パイプ42は、円筒状に形成されてもよい。
誘電体パイプ42は、誘電体パイプ42の長手方向と主放電部11の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。
予備電離内電極41は、棒状に形成されてもよい。
予備電離内電極41は、誘電体パイプ42の内側に挿入され、誘電体パイプ42の内周面に固定されてもよい。
予備電離内電極41の端部は、図示しないフィードスルーを介してホルダ50内の図示しない予備電離用コンデンサに接続されてもよい。当該予備電離用のコンデンサは、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。
予備電離外電極43は、屈曲部を有する板状に形成されてもよい。
屈曲された予備電離外電極43の先端部は、当該予備電離外電極43の長手方向に亘って、誘電体パイプ42の外周表面と略接触するように配置されてもよい。
予備電離外電極43は、第2放電電極11b又はプレート25に固定されてもよい。
誘電体パイプ42は、誘電体パイプ42の長手方向と主放電部11の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。
予備電離内電極41は、棒状に形成されてもよい。
予備電離内電極41は、誘電体パイプ42の内側に挿入され、誘電体パイプ42の内周面に固定されてもよい。
予備電離内電極41の端部は、図示しないフィードスルーを介してホルダ50内の図示しない予備電離用コンデンサに接続されてもよい。当該予備電離用のコンデンサは、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。
予備電離外電極43は、屈曲部を有する板状に形成されてもよい。
屈曲された予備電離外電極43の先端部は、当該予備電離外電極43の長手方向に亘って、誘電体パイプ42の外周表面と略接触するように配置されてもよい。
予備電離外電極43は、第2放電電極11b又はプレート25に固定されてもよい。
フィードスルー18は、レーザチャンバ10の内部を外部から隔絶した状態で、レーザチャンバ10の内部にある第1放電電極11aと、外部にあるピーキングコンデンサ60とを電気的に接続するための導電部材であってもよい。
フィードスルー18の一方の端部は、第1放電電極11aの放電面とは反対側の面と電気的に接続されてもよい。
フィードスルー18の他方の端部は、接続部19の後述する接続プレート19aと電気的に接続されてもよい。
フィードスルー18の一方の端部は、第1放電電極11aの放電面とは反対側の面と電気的に接続されてもよい。
フィードスルー18の他方の端部は、接続部19の後述する接続プレート19aと電気的に接続されてもよい。
ファン21は、レーザガスをレーザチャンバ10内で循環させてもよい。
ファン21は、クロスフローファンであってもよい。
ファン21は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向とファン21の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。ファン21は、プレート25に対して放電空間の反対側に配置されてもよい。
ファン21は、モータ22の駆動によって回転してもよい。回転するファン21は、レーザガス流を発生させてもよい。
ファン21は、クロスフローファンであってもよい。
ファン21は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向とファン21の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。ファン21は、プレート25に対して放電空間の反対側に配置されてもよい。
ファン21は、モータ22の駆動によって回転してもよい。回転するファン21は、レーザガス流を発生させてもよい。
ファン21が回転すると、レーザチャンバ10内のレーザガスは、ファン21の長手方向に略垂直な方向に略一様に吹き出し得る。
ファン21から吹き出したレーザガスは、放電空間に流入し得る。放電空間に流入するレーザガス流の流れ方向は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向に略垂直な方向であり得る。
放電空間に流入したレーザガスは、放電空間から流出し得る。放電空間から流出するレーザガス流の流れ方向は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向に略垂直な方向であり得る。
放電空間から流出したレーザガスは、熱交換器26を介してファン21に吸い込まれ得る。
ファン21から吹き出したレーザガスは、放電空間に流入し得る。放電空間に流入するレーザガス流の流れ方向は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向に略垂直な方向であり得る。
放電空間に流入したレーザガスは、放電空間から流出し得る。放電空間から流出するレーザガス流の流れ方向は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの長手方向に略垂直な方向であり得る。
放電空間から流出したレーザガスは、熱交換器26を介してファン21に吸い込まれ得る。
熱交換器26は、熱交換器26の内部に供給された冷媒とレーザガスとの間で熱交換を行ってもよい。
熱交換器26の内部に供給される冷媒の供給量は、制御部30からの制御により変動してもよい。冷媒の供給量が変動すると、レーザガスから冷媒への伝熱量が変動し得る。
それにより、レーザチャンバ10内のレーザガス温度は調節され得る。
熱交換器26の内部に供給される冷媒の供給量は、制御部30からの制御により変動してもよい。冷媒の供給量が変動すると、レーザガスから冷媒への伝熱量が変動し得る。
それにより、レーザチャンバ10内のレーザガス温度は調節され得る。
絶縁プレート51は、レーザチャンバ10の開口を塞いでもよい。
絶縁プレート51は、レーザガスとの反応性が低い絶縁材料を用いて形成されてもよい。レーザガスがフッ素であれば、絶縁プレート51は、例えばアルミナセラミックスを用いて形成されてもよい。
絶縁プレート51は、レーザチャンバ10とホルダ50との間に配置されてもよい。絶縁プレート51は、ホルダ50の壁50aに固定されてもよい。絶縁プレート51は、シール部材52を介して、レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cに接合されてもよい。絶縁プレート51は、レーザチャンバ10の内部空間と、ホルダ50の内部空間とを隔絶してもよい。
絶縁プレート51は、第1放電電極11a及びフィードスルー18の側面を囲むように設けられてもよい。絶縁プレート51は、第1放電電極11a及びフィードスルー18を壁10cに保持してもよい。絶縁プレート51は、第1放電電極11aとレーザチャンバ10の壁10cとの間を電気的に絶縁してもよい。
絶縁プレート51は、レーザガスとの反応性が低い絶縁材料を用いて形成されてもよい。レーザガスがフッ素であれば、絶縁プレート51は、例えばアルミナセラミックスを用いて形成されてもよい。
絶縁プレート51は、レーザチャンバ10とホルダ50との間に配置されてもよい。絶縁プレート51は、ホルダ50の壁50aに固定されてもよい。絶縁プレート51は、シール部材52を介して、レーザチャンバ10の開口周縁の壁10cに接合されてもよい。絶縁プレート51は、レーザチャンバ10の内部空間と、ホルダ50の内部空間とを隔絶してもよい。
絶縁プレート51は、第1放電電極11a及びフィードスルー18の側面を囲むように設けられてもよい。絶縁プレート51は、第1放電電極11a及びフィードスルー18を壁10cに保持してもよい。絶縁プレート51は、第1放電電極11aとレーザチャンバ10の壁10cとの間を電気的に絶縁してもよい。
絶縁プレート51は、第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に位置してもよい。
第1放電電極11aの上流側に位置する絶縁プレート51の一部は、上流側から下流側に向かうに従って厚くなるような傾斜面が形成されていてもよい。第1放電電極11aの下流側に位置する絶縁プレート51の一部は、上流側から下流側に向かうに従って薄くなるような傾斜面が形成されていてもよい。
それにより、レーザガスは、絶縁プレート51の傾斜面に導かれて、第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間を効率よく流れ得る。
なお、図示していないが、絶縁プレート51と同様の傾斜面を有する絶縁部材が、第2放電電極11bの側面を囲むように設けられてもよい。レーザガスは、第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間を更に効率よく流れ得る。
第1放電電極11aの上流側に位置する絶縁プレート51の一部は、上流側から下流側に向かうに従って厚くなるような傾斜面が形成されていてもよい。第1放電電極11aの下流側に位置する絶縁プレート51の一部は、上流側から下流側に向かうに従って薄くなるような傾斜面が形成されていてもよい。
それにより、レーザガスは、絶縁プレート51の傾斜面に導かれて、第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間を効率よく流れ得る。
なお、図示していないが、絶縁プレート51と同様の傾斜面を有する絶縁部材が、第2放電電極11bの側面を囲むように設けられてもよい。レーザガスは、第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間を更に効率よく流れ得る。
ホルダ50は、ピーキングコンデンサ60を保持する容器であってもよい。
ホルダ50の内部空間を形成する壁50aは、例えばアルミ金属等の金属材料を用いて形成されてもよい。ホルダ50の壁50aを形成する金属材料の表面には、例えばニッケルめっきが施されてもよい。
ホルダ50の内部には、ピーキングコンデンサ60と、接続部19と、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと、が配置されてもよい。
ホルダ50の内部空間を形成する壁50aは、例えばアルミ金属等の金属材料を用いて形成されてもよい。ホルダ50の壁50aを形成する金属材料の表面には、例えばニッケルめっきが施されてもよい。
ホルダ50の内部には、ピーキングコンデンサ60と、接続部19と、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと、が配置されてもよい。
ピーキングコンデンサ60は、主放電部11及び予備電離放電部40に電力を供給するコンデンサであってもよい。
ピーキングコンデンサ60は、主放電部11及び予備電離放電部40に印加するための電気エネルギーをパルスパワーモジュール13から受け取って蓄積してもよい。ピーキングコンデンサ60は、蓄積された当該電気エネルギーを主放電部11及び予備電離放電部40に放出してもよい。
ピーキングコンデンサ60は、ホルダ50の内部に複数個配置されてもよい。ピーキングコンデンサ60は、ホルダ50の内部であって、第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側の位置に、それぞれ複数個配置されてもよい。ピーキングコンデンサ60は、第1放電電極11aの長手方向に沿って複数個配置されてもよい。
ピーキングコンデンサ60の一方の電極60bは、接続部19を介して、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bに接続されてもよい。ピーキングコンデンサ60の一方の電極60bは、接続部19及びフィードスルー18を介して、第1放電電極11aに接続されてもよい。
ピーキングコンデンサ60の他方の電極60cは、接続部19を介して、ホルダ50の壁50aに接続されてもよい。
なお、ピーキングコンデンサ60の詳細な構成については、図3を用いて後述する。
ピーキングコンデンサ60は、主放電部11及び予備電離放電部40に印加するための電気エネルギーをパルスパワーモジュール13から受け取って蓄積してもよい。ピーキングコンデンサ60は、蓄積された当該電気エネルギーを主放電部11及び予備電離放電部40に放出してもよい。
ピーキングコンデンサ60は、ホルダ50の内部に複数個配置されてもよい。ピーキングコンデンサ60は、ホルダ50の内部であって、第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側の位置に、それぞれ複数個配置されてもよい。ピーキングコンデンサ60は、第1放電電極11aの長手方向に沿って複数個配置されてもよい。
ピーキングコンデンサ60の一方の電極60bは、接続部19を介して、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bに接続されてもよい。ピーキングコンデンサ60の一方の電極60bは、接続部19及びフィードスルー18を介して、第1放電電極11aに接続されてもよい。
ピーキングコンデンサ60の他方の電極60cは、接続部19を介して、ホルダ50の壁50aに接続されてもよい。
なお、ピーキングコンデンサ60の詳細な構成については、図3を用いて後述する。
接続部19は、ピーキングコンデンサ60を他の構成要素と接続するための部材であってもよい。
接続部19は、接続プレート19aと、接続端子19bと、接続端子19cとを含んでもよい。
接続部19は、接続プレート19aと、接続端子19bと、接続端子19cとを含んでもよい。
接続プレート19aは、断面がU字状の導電板によって構成されてもよい。
接続プレート19aは、第1放電電極11aの長手方向に沿って配置されてもよい。
接続プレート19aは、当該接続プレート19aの底面部が第1放電電極11aの放電面とは反対側の面と対向するように配置されてもよい。
接続プレート19aの底面部における外表面は、フィードスルー18と電気的に接続されてもよい。
接続プレート19aの底面部における内表面は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと電気的に接続されてもよい。
接続プレート19aの2つの側面部のそれぞれは、第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に位置してもよい。
第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側に位置する接続プレート19aの側面部は、当該上流側に位置する複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60bと、複数の接続端子19bのそれぞれを介して電気的に接続されてもよい。第1放電電極11aにおけるレーザガス流の下流側に位置する接続プレート19aの側面部は、当該下流側に位置する複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60bと、複数の接続端子19bのそれぞれを介して電気的に接続されてもよい。
接続プレート19aは、第1放電電極11aの長手方向に沿って配置されてもよい。
接続プレート19aは、当該接続プレート19aの底面部が第1放電電極11aの放電面とは反対側の面と対向するように配置されてもよい。
接続プレート19aの底面部における外表面は、フィードスルー18と電気的に接続されてもよい。
接続プレート19aの底面部における内表面は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと電気的に接続されてもよい。
接続プレート19aの2つの側面部のそれぞれは、第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に位置してもよい。
第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側に位置する接続プレート19aの側面部は、当該上流側に位置する複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60bと、複数の接続端子19bのそれぞれを介して電気的に接続されてもよい。第1放電電極11aにおけるレーザガス流の下流側に位置する接続プレート19aの側面部は、当該下流側に位置する複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60bと、複数の接続端子19bのそれぞれを介して電気的に接続されてもよい。
接続端子19bは、複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60bと、接続プレート19aの側面部とを電気的に接続してもよい。
それにより、ピーキングコンデンサ60の電極60bと、第1放電電極11aとは、接続プレート19a及び接続端子19bを含む接続部19によって電気的に接続され得る。加えて、ピーキングコンデンサ60の電極60bと、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bとは、接続プレート19a及び接続端子19bを含む接続部19によって電気的に接続され得る。
また、接続端子19cは、複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60cと、ホルダ50の壁50aとを電気的に接続してもよい。
それにより、ピーキングコンデンサ60の電極60cと、接地されたレーザチャンバ10の壁10cに接続されたホルダ50の壁50aとは、接続端子19cを含む接続部19によって電気的に接続され得る。
それにより、ピーキングコンデンサ60の電極60bと、第1放電電極11aとは、接続プレート19a及び接続端子19bを含む接続部19によって電気的に接続され得る。加えて、ピーキングコンデンサ60の電極60bと、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bとは、接続プレート19a及び接続端子19bを含む接続部19によって電気的に接続され得る。
また、接続端子19cは、複数のピーキングコンデンサ60のそれぞれの電極60cと、ホルダ50の壁50aとを電気的に接続してもよい。
それにより、ピーキングコンデンサ60の電極60cと、接地されたレーザチャンバ10の壁10cに接続されたホルダ50の壁50aとは、接続端子19cを含む接続部19によって電気的に接続され得る。
充電器12は、パルスパワーモジュール13の充電コンデンサC0に所定の電圧で充電する直流電源装置であってもよい。充電器12は、制御部30からの制御によりパルスパワーモジュール13の充電コンデンサC0に所定の電圧で充電し得る。
パルスパワーモジュール13は、主放電部11及び予備電離放電部40にパルス状の電圧を印加してもよい。
パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bは、接続部19を介して、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。
パルスパワーモジュール13は、制御部30によって制御されるスイッチ13aを含んでもよい。
スイッチ13aがOFFからONになると、パルスパワーモジュール13は、充電コンデンサC0に蓄積されていた電気エネルギーからパルス状の電圧を生成してもよい。パルスパワーモジュール13は、生成されたパルス電圧を主放電部11及び予備電離放電部40に印加してもよい。
このとき、パルスパワーモジュール13は、生成されたパルス電圧をピーキングコンデンサ60に印加してピーキングコンデンサ60を充電してもよい。そして、パルスパワーモジュール13は、充電されたピーキングコンデンサ60からの放電によって、主放電部11及び予備電離放電部40にパルス電圧を印加してもよい。
パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bは、接続部19を介して、ピーキングコンデンサ60に接続されてもよい。
パルスパワーモジュール13は、制御部30によって制御されるスイッチ13aを含んでもよい。
スイッチ13aがOFFからONになると、パルスパワーモジュール13は、充電コンデンサC0に蓄積されていた電気エネルギーからパルス状の電圧を生成してもよい。パルスパワーモジュール13は、生成されたパルス電圧を主放電部11及び予備電離放電部40に印加してもよい。
このとき、パルスパワーモジュール13は、生成されたパルス電圧をピーキングコンデンサ60に印加してピーキングコンデンサ60を充電してもよい。そして、パルスパワーモジュール13は、充電されたピーキングコンデンサ60からの放電によって、主放電部11及び予備電離放電部40にパルス電圧を印加してもよい。
レーザ共振器は、狭帯域化モジュール(Line Narrowing Module:LNM)14及び出力結合ミラー(Output Coupler:OC)15によって構成されてもよい。
狭帯域化モジュール14は、プリズム14aと、グレーティング14bと、を含んでもよい。
狭帯域化モジュール14は、プリズム14aと、グレーティング14bと、を含んでもよい。
プリズム14aは、レーザチャンバ10からウインドウ10aを介して出射された光のビーム幅を拡大してもよい。プリズム14aは、拡大された光をグレーティング14b側に透過させてもよい。
グレーティング14bは、表面に多数の溝が所定間隔で形成された波長分散素子であってもよい。
グレーティング14bは、入射角度と回折角度とが同じ角度となるリトロー配置に配置されてもよい。
グレーティング14bは、回折角度に応じて特定の波長付近の光を選択的に取り出し得る。当該特定の波長付近の光は、グレーティング14bからプリズム14a及びウインドウ10aを介して、レーザチャンバ10に戻り得る。
それにより、グレーティング14bからレーザチャンバ10に戻った光のスペクトル幅は、狭帯域化され得る。
グレーティング14bは、入射角度と回折角度とが同じ角度となるリトロー配置に配置されてもよい。
グレーティング14bは、回折角度に応じて特定の波長付近の光を選択的に取り出し得る。当該特定の波長付近の光は、グレーティング14bからプリズム14a及びウインドウ10aを介して、レーザチャンバ10に戻り得る。
それにより、グレーティング14bからレーザチャンバ10に戻った光のスペクトル幅は、狭帯域化され得る。
出力結合ミラー15は、ウインドウ10bを介してレーザチャンバ10から出射された光の一部を透過させ、他の一部を反射させてレーザチャンバ10に戻してもよい。
出力結合ミラー15の表面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。
出力結合ミラー15の表面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。
上記構成により、出力結合ミラー15及び狭帯域化モジュール14は、レーザ共振器を構成し得る。
レーザチャンバ10から出射された光は、狭帯域化モジュール14と出力結合ミラー15との間で往復し得る。このとき、レーザチャンバ10から出射された光は、レーザチャンバ10内の主放電部11の放電空間を通過する度に増幅され得る。増幅された光の一部は、出力結合ミラー15を透過し得る。出力結合ミラー15を透過した光は、パルスレーザ光として、パルスエネルギー計測器17を介して露光装置110に出射され得る。
パルスエネルギー計測器17は、出力結合ミラー15を透過したパルスレーザ光のパルスエネルギーを計測し、計測結果を制御部30に出力してもよい。
パルスエネルギー計測器17は、ビームスプリッタ17aと、集光レンズ17bと、光センサ17cとを含んでもよい。
パルスエネルギー計測器17は、ビームスプリッタ17aと、集光レンズ17bと、光センサ17cとを含んでもよい。
ビームスプリッタ17aは、パルスレーザ光の光路上に配置されてもよい。ビームスプリッタ17aは、出力結合ミラー15を透過したパルスレーザ光を高透過率で露光装置110に向けて透過させてもよい。ビームスプリッタ17aは、出力結合ミラー15を透過したパルスレーザ光の一部を、集光レンズ17bに向けて反射させてもよい。
集光レンズ17bは、ビームスプリッタ17aによって反射したパルスレーザ光を、光センサ17cの受光面に集光してもよい。
光センサ17cは、受光面に集光されたパルスレーザ光を検出してもよい。光センサ17cは、検出されたパルスレーザ光のパルスエネルギーを計測してもよい。光センサ17cは、計測されたパルスエネルギーに関する信号を制御部30に出力してもよい。
集光レンズ17bは、ビームスプリッタ17aによって反射したパルスレーザ光を、光センサ17cの受光面に集光してもよい。
光センサ17cは、受光面に集光されたパルスレーザ光を検出してもよい。光センサ17cは、検出されたパルスレーザ光のパルスエネルギーを計測してもよい。光センサ17cは、計測されたパルスエネルギーに関する信号を制御部30に出力してもよい。
圧力センサ16は、レーザチャンバ10内のガス圧を検出してもよい。圧力センサ16は、検出されたガス圧の検出信号を制御部30に出力してもよい。
モータ22は、ファン21を回転させてもよい。
モータ22は、DCモータや交流モータであってもよい。
モータ22は、制御部30からの制御によりファン21の回転数を変化させてもよい。
モータ22は、DCモータや交流モータであってもよい。
モータ22は、制御部30からの制御によりファン21の回転数を変化させてもよい。
レーザガス供給部23は、レーザチャンバ10内にレーザガスを供給してもよい。
レーザガス供給部23は、図示しないガスボンベと、バルブと、流量制御弁とを含んでもよい。
ガスボンベには、レーザガスが充填されてもよい。
バルブは、ガスボンベからレーザチャンバ10内へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
流量制御弁は、ガスボンベからレーザチャンバ10内へのレーザガスの供給量を変化させてもよい。
レーザガス供給部23は、図示しないガスボンベと、バルブと、流量制御弁とを含んでもよい。
ガスボンベには、レーザガスが充填されてもよい。
バルブは、ガスボンベからレーザチャンバ10内へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
流量制御弁は、ガスボンベからレーザチャンバ10内へのレーザガスの供給量を変化させてもよい。
レーザガス供給部23は、制御部30からの制御によりバルブを開閉してもよい。
レーザガス供給部23は、制御部30からの制御により流量制御弁の開度を変化させてもよい。流量制御弁の開度が変化すると、レーザチャンバ10内へのレーザガスの供給量が変化し得る。
それにより、レーザチャンバ10内のガス圧は調節され得る。
レーザガス供給部23は、制御部30からの制御により流量制御弁の開度を変化させてもよい。流量制御弁の開度が変化すると、レーザチャンバ10内へのレーザガスの供給量が変化し得る。
それにより、レーザチャンバ10内のガス圧は調節され得る。
レーザガス排出部24は、レーザチャンバ10内のレーザガスをレーザチャンバ10外へ排出してもよい。
レーザガス排出部24は、図示しないバルブと、排気ポンプとを含んでもよい。
バルブは、レーザチャンバ10内からレーザチャンバ10外へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
排気ポンプは、レーザチャンバ10内のレーザガスを吸引してもよい。
レーザガス排出部24は、図示しないバルブと、排気ポンプとを含んでもよい。
バルブは、レーザチャンバ10内からレーザチャンバ10外へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
排気ポンプは、レーザチャンバ10内のレーザガスを吸引してもよい。
レーザガス排出部24は、制御部30からの制御によりバルブを開閉してもよい。
レーザガス排出部24は、制御部30からの制御により排気ポンプを作動させてもよい。排気ポンプが作動すると、レーザチャンバ10内のレーザガスは、排気ポンプ内に吸引され得る。
それにより、レーザチャンバ10内のレーザガスはレーザチャンバ10外へ排出され、レーザチャンバ10内のガス圧は減圧され得る。
レーザガス排出部24は、制御部30からの制御により排気ポンプを作動させてもよい。排気ポンプが作動すると、レーザチャンバ10内のレーザガスは、排気ポンプ内に吸引され得る。
それにより、レーザチャンバ10内のレーザガスはレーザチャンバ10外へ排出され、レーザチャンバ10内のガス圧は減圧され得る。
制御部30は、露光装置110に設けられた露光装置制御部111との間で各種信号を送受信してもよい。例えば、制御部30には、露光装置110に出力されるパルスレーザ光の目標パルスエネルギーや目標発振タイミングに関する信号が、露光装置制御部111から送信されてもよい。
制御部30は、露光装置制御部111から送信された各種信号に基づいて、ガスレーザ装置1の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
制御部30は、露光装置制御部111から送信された各種信号に基づいて、ガスレーザ装置1の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
制御部30には、パルスエネルギー計測器17から出力されたパルスエネルギーに関する信号が入力されてもよい。
制御部30は、当該パルスエネルギーに関する信号及び露光装置制御部111からの目標パルスエネルギーに関する信号に基づいて、充電器12の充電電圧を決定してもよい。制御部30は、決定された充電電圧に応じた制御信号を充電器12に出力してもよい。当該制御信号は、決定された充電電圧が充電器12に設定されるよう充電器12の動作を制御するための信号であってもよい。
制御部30は、パルスエネルギー計測器17からのパルスエネルギーに関する信号及び露光装置制御部111からの目標発振タイミングに関する信号に基づいて、主放電部11にパルス電圧を印加するタイミングを決定してもよい。制御部30は、決定されたタイミングに応じた発振トリガ信号をパルスパワーモジュール13に出力してもよい。当該発振トリガ信号は、決定されたタイミングに応じてスイッチ13aがON又はOFFになるようパルスパワーモジュール13の動作を制御するための制御信号であってもよい。
制御部30は、当該パルスエネルギーに関する信号及び露光装置制御部111からの目標パルスエネルギーに関する信号に基づいて、充電器12の充電電圧を決定してもよい。制御部30は、決定された充電電圧に応じた制御信号を充電器12に出力してもよい。当該制御信号は、決定された充電電圧が充電器12に設定されるよう充電器12の動作を制御するための信号であってもよい。
制御部30は、パルスエネルギー計測器17からのパルスエネルギーに関する信号及び露光装置制御部111からの目標発振タイミングに関する信号に基づいて、主放電部11にパルス電圧を印加するタイミングを決定してもよい。制御部30は、決定されたタイミングに応じた発振トリガ信号をパルスパワーモジュール13に出力してもよい。当該発振トリガ信号は、決定されたタイミングに応じてスイッチ13aがON又はOFFになるようパルスパワーモジュール13の動作を制御するための制御信号であってもよい。
制御部30には、圧力センサ16から出力されたガス圧の検出信号が入力されてもよい。
制御部30は、当該ガス圧の検出信号及び充電器12の充電電圧に基づいて、レーザチャンバ10内におけるレーザガスのガス圧を決定してもよい。制御部30は、決定されたガス圧に応じた制御信号を、レーザガス供給部23又はレーザガス排出部24に出力してもよい。当該制御信号は、決定されたガス圧に応じてレーザチャンバ10内にレーザガスが供給又は排出されるようレーザガス供給部23又はレーザガス排出部24の動作を制御するための信号であってもよい。
制御部30は、当該ガス圧の検出信号及び充電器12の充電電圧に基づいて、レーザチャンバ10内におけるレーザガスのガス圧を決定してもよい。制御部30は、決定されたガス圧に応じた制御信号を、レーザガス供給部23又はレーザガス排出部24に出力してもよい。当該制御信号は、決定されたガス圧に応じてレーザチャンバ10内にレーザガスが供給又は排出されるようレーザガス供給部23又はレーザガス排出部24の動作を制御するための信号であってもよい。
上記構成において、充電器12、パルスパワーモジュール13、フィードスルー18、接続部19、ピーキングコンデンサ60、主放電部11、予備電離放電部40、プレート25、配線27、及び壁10cにて形成される電流経路は、ガスレーザ装置1の放電回路を構成し得る。
本実施形態では、放電回路を構成する電流経路のループによって囲まれた領域の面積を、放電回路の「ループ面積」ともいう。ガスレーザ装置1の放電回路におけるループ面積が小さくなると、当該放電回路におけるインダクタンスは小さくなり得る。当該放電回路におけるインダクタンスは小さくなると、当該放電回路における放電効率は、高くなり得る。
なお、「放電効率」とは、ガスレーザ装置1が外部の電源装置から投入されたエネルギーと、ガスレーザ装置1が放電により放出したエネルギーとの比であり得る。
ガスレーザ装置1の放電回路における具体的な回路構成については、図10を用いて後述する。
本実施形態では、放電回路を構成する電流経路のループによって囲まれた領域の面積を、放電回路の「ループ面積」ともいう。ガスレーザ装置1の放電回路におけるループ面積が小さくなると、当該放電回路におけるインダクタンスは小さくなり得る。当該放電回路におけるインダクタンスは小さくなると、当該放電回路における放電効率は、高くなり得る。
なお、「放電効率」とは、ガスレーザ装置1が外部の電源装置から投入されたエネルギーと、ガスレーザ装置1が放電により放出したエネルギーとの比であり得る。
ガスレーザ装置1の放電回路における具体的な回路構成については、図10を用いて後述する。
図3を用いて、ピーキングコンデンサ60の詳細な構成について説明する。
図3は、図1及び図2に示されたピーキングコンデンサ60の構成を説明するための図を示す。
図3は、図1及び図2に示されたピーキングコンデンサ60の構成を説明するための図を示す。
ピーキングコンデンサ60の外形は、略円筒形状に形成されてもよい。
ピーキングコンデンサ60は、図3に示すように、誘電体60aと、電極60bと、電極60cと、タップ穴60dと、タップ穴60eと、絶縁層60fとを含んでもよい。
誘電体60aは、チタン酸ストロンチウム等のセラミックスを用いて形成されてもよい。
電極60b及び60cは、真鍮を用いて形成されてもよい。
タップ穴60dは、電極60bに対して接続部19の接続端子19bを接続するための穴であってもよい。タップ穴60eは、電極60cに対して接続部19の接続端子19cを接続するための穴であってもよい。
絶縁層60fは、エポキシ樹脂を用いて形成されてもよい。
ピーキングコンデンサ60は、図3に示すように、誘電体60aと、電極60bと、電極60cと、タップ穴60dと、タップ穴60eと、絶縁層60fとを含んでもよい。
誘電体60aは、チタン酸ストロンチウム等のセラミックスを用いて形成されてもよい。
電極60b及び60cは、真鍮を用いて形成されてもよい。
タップ穴60dは、電極60bに対して接続部19の接続端子19bを接続するための穴であってもよい。タップ穴60eは、電極60cに対して接続部19の接続端子19cを接続するための穴であってもよい。
絶縁層60fは、エポキシ樹脂を用いて形成されてもよい。
[3.2 動作]
制御部30は、レーザチャンバ10内にレーザガスが供給させるようレーザガス供給部23を制御してもよい。レーザチャンバ10の内部にはレーザガスが封入され得る。
制御部30は、モータ22を駆動し、ファン21を回転させてもよい。それにより、レーザチャンバ10内のレーザガスが循環し得る。
制御部30は、レーザチャンバ10内にレーザガスが供給させるようレーザガス供給部23を制御してもよい。レーザチャンバ10の内部にはレーザガスが封入され得る。
制御部30は、モータ22を駆動し、ファン21を回転させてもよい。それにより、レーザチャンバ10内のレーザガスが循環し得る。
制御部30は、露光装置制御部111から送信された目標パルスエネルギーEt及び目標発振タイミングに関する信号を受信してもよい。
制御部30は、目標パルスエネルギーEtに応じた充電電圧Vhvを充電器12に設定してもよい。制御部30は、充電器12に設定された充電電圧Vhvの値を記憶してもよい。
制御部30は、目標発振タイミングに同期させて、パルスパワーモジュール13のスイッチ13aを動作させてもよい。
制御部30は、目標パルスエネルギーEtに応じた充電電圧Vhvを充電器12に設定してもよい。制御部30は、充電器12に設定された充電電圧Vhvの値を記憶してもよい。
制御部30は、目標発振タイミングに同期させて、パルスパワーモジュール13のスイッチ13aを動作させてもよい。
パルスパワーモジュール13のスイッチ13aがOFFからONになると、予備電離放電部40の予備電離内電極41と予備電離外電極43との間には、電圧が印加され得る。そして、主放電部11の第1放電電極11aと第2放電電極11bとの間には、電圧が印加され得る。
それにより、予備電離放電部40においてコロナ放電が発生し、UV(Ultraviolet)光が生成され得る。主放電部11の放電空間にあるレーザガスに当該UV光が照射されると、当該レーザガスが予備電離され得る。
その後、主放電部11の放電空間には、主放電が発生し得る。主放電の放電方向(電子が移動する方向)は、カソード電極である第1放電電極11aからアノード電極である第2放電電極11bに向かう方向である。主放電が発生すると、放電空間のレーザガスは励起されて光を放出し得る。
それにより、予備電離放電部40においてコロナ放電が発生し、UV(Ultraviolet)光が生成され得る。主放電部11の放電空間にあるレーザガスに当該UV光が照射されると、当該レーザガスが予備電離され得る。
その後、主放電部11の放電空間には、主放電が発生し得る。主放電の放電方向(電子が移動する方向)は、カソード電極である第1放電電極11aからアノード電極である第2放電電極11bに向かう方向である。主放電が発生すると、放電空間のレーザガスは励起されて光を放出し得る。
レーザガスから放出された光は、レーザ共振器を構成する狭帯域化モジュール14及び出力結合ミラー15で反射され、レーザ共振器内を往復し得る。レーザ共振器内を往復する光は、狭帯域化モジュール14により狭帯域化され得る。レーザ共振器内を往復する光は、主放電部11の放電空間を通過する度に増幅され得る。その後、増幅された光の一部は、出力結合ミラー15を透過し得る。出力結合ミラー15を透過した光は、パルスレーザ光として露光装置110に出力され得る。
出力結合ミラー15を透過したパルスレーザ光の一部は、パルスエネルギー計測器17に入射してもよい。パルスエネルギー計測器17は、入射したパルスレーザ光のパルスエネルギーEを計測し、制御部30に出力してもよい。
制御部30は、パルスエネルギー計測器17によって計測されたパルスエネルギーEを記憶してもよい。
制御部30は、計測値である当該パルスエネルギーEと目標パルスエネルギーEtとの差分ΔEを計算してもよい。
制御部30は、差分ΔEに対応する充電電圧Vhvの増減量ΔVhvを計算してもよい。
制御部30は、計算されたΔVhvを、上記で記憶された充電電圧Vhvに加算して、新たに設定する充電電圧Vhvを計算してもよい。
このようにして、制御部30は、充電電圧Vhvをフィードバック制御し得る。
制御部30は、計測値である当該パルスエネルギーEと目標パルスエネルギーEtとの差分ΔEを計算してもよい。
制御部30は、差分ΔEに対応する充電電圧Vhvの増減量ΔVhvを計算してもよい。
制御部30は、計算されたΔVhvを、上記で記憶された充電電圧Vhvに加算して、新たに設定する充電電圧Vhvを計算してもよい。
このようにして、制御部30は、充電電圧Vhvをフィードバック制御し得る。
制御部30は、新たに設定する充電電圧Vhvが許容範囲の最大値よりも大きくなった場合、レーザガス供給部23を制御して、所定のガス圧になるまでレーザチャンバ10内にレーザガスを供給してもよい。
一方、制御部30は、新たに設定する充電電圧Vhvが許容範囲の最小値よりも小さくなった場合、レーザガス排出部24を制御して、所定のガス圧になるまでレーザチャンバ10内からレーザガスを排出してもよい。
一方、制御部30は、新たに設定する充電電圧Vhvが許容範囲の最小値よりも小さくなった場合、レーザガス排出部24を制御して、所定のガス圧になるまでレーザチャンバ10内からレーザガスを排出してもよい。
[3.3 課題]
ガスレーザ装置1は、高出力のパルスレーザ光を高繰り返し周波数で出力するために、高電圧のパルス電圧を高繰り返し周波数で主放電部11に印加する必要があり得る。
そのため、ピーキングコンデンサ60には、高電圧のパルス電圧により高繰り返し周波数で充放電を行う必要があり、発熱して温度上昇し易い。
ピーキングコンデンサ60の誘電体60aには、高い耐電圧性能を有することから、チタン酸ストロンチウム等のセラミックスが用いられてもよい。
ガスレーザ装置1は、高出力のパルスレーザ光を高繰り返し周波数で出力するために、高電圧のパルス電圧を高繰り返し周波数で主放電部11に印加する必要があり得る。
そのため、ピーキングコンデンサ60には、高電圧のパルス電圧により高繰り返し周波数で充放電を行う必要があり、発熱して温度上昇し易い。
ピーキングコンデンサ60の誘電体60aには、高い耐電圧性能を有することから、チタン酸ストロンチウム等のセラミックスが用いられてもよい。
しかし、セラミックスで形成された誘電体60aには、誘電率の温度依存性が大きいという特性が有り得る。誘電体60aの誘電率が変動すると、ピーキングコンデンサ60の容量も変動し得る。
よって、ピーキングコンデンサ60が高電圧のパルス電圧を高繰り返し周波数で充放電を行うと、当該ピーキングコンデンサ60の容量が変動することが有り得た。
それにより、ガスレーザ装置1では、ピーキングコンデンサ60から主放電部11に印加されるパルス電圧が不安定となり、出力されるパルスレーザ光の性能が不安定になることが有り得た。具体的には、ガスレーザ装置1から出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギー、パルス幅の波形、スペクトル幅の波形等が不安定になることが有り得た。
よって、ピーキングコンデンサ60が高電圧のパルス電圧を高繰り返し周波数で充放電を行うと、当該ピーキングコンデンサ60の容量が変動することが有り得た。
それにより、ガスレーザ装置1では、ピーキングコンデンサ60から主放電部11に印加されるパルス電圧が不安定となり、出力されるパルスレーザ光の性能が不安定になることが有り得た。具体的には、ガスレーザ装置1から出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギー、パルス幅の波形、スペクトル幅の波形等が不安定になることが有り得た。
更に、セラミックスで形成された誘電体60aを含むピーキングコンデンサ60は、高周波領域において誘電正接(tanδ)が大きいという特性が有り得る。ピーキングコンデンサ60の誘電正接が大きいと、エネルギー損失が大きくなり、発熱して温度上昇し得る。それにより、ピーキングコンデンサ60は、容量が変動したり劣化したりすることが有り得た。
このようなことから、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1において、ピーキングコンデンサ60の性能を安定化させる技術が望まれている。
このようなことから、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1において、ピーキングコンデンサ60の性能を安定化させる技術が望まれている。
[4.ポリイミドコンデンサ]
ガスレーザ装置1は、主放電部11に電力を供給するコンデンサとして、セラミックスを誘電体とするピーキングコンデンサ60の代りに、ポリイミドを誘電体とするコンデンサであるポリイミドコンデンサ70を用いてもよい。
ガスレーザ装置1は、主放電部11に電力を供給するコンデンサとして、セラミックスを誘電体とするピーキングコンデンサ60の代りに、ポリイミドを誘電体とするコンデンサであるポリイミドコンデンサ70を用いてもよい。
[4.1 特性]
図4を用いて、ポリイミドを誘電体とするコンデンサの特性について説明する。
図4は、ポリイミドを誘電体とするコンデンサと、セラミックスを誘電体とするコンデンサとの諸特性を比較した図を示す。
図4を用いて、ポリイミドを誘電体とするコンデンサの特性について説明する。
図4は、ポリイミドを誘電体とするコンデンサと、セラミックスを誘電体とするコンデンサとの諸特性を比較した図を示す。
図4の表の第1行は、高周波数領域における両者のエネルギー損失として、3.5MHzの高周波数領域における両者の誘電正接を百分率で表した値を比較している。図4の表の第1行に示されるように、セラミックスを誘電体とするコンデンサは1.99%の損失が生じるのに対し、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは0.8%の損失で済み得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて高周波数領域におけるエネルギー損失が抑制され得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて高周波数領域におけるエネルギー損失が抑制され得る。
図4の表の第2行は、両者の容量の温度依存性として、10℃~80℃の温度範囲における両者の容量変動幅を百分率で表した値を比較している。図4の表の第2行に示されるように、セラミックスを誘電体とするコンデンサの容量は50%の変動が生じるのに対し、ポリイミドを誘電体とするコンデンサの容量は10%未満の変動で済み得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて容量の温度依存性が低くなり得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて容量の温度依存性が低くなり得る。
図4の表の第3行は、両者の耐熱温度を比較している。図4の表の第3行に示されるように、セラミックスを誘電体とするコンデンサの耐熱温度は約85℃であるのに対し、ポリイミドを誘電体とするコンデンサの耐熱温度は約250℃であり得る。
セラミックスを誘電体とするコンデンサは、当該誘電体の表面に沿って端子間で放電が発生し易いため、誘電体の表面を電気絶縁性の樹脂で覆う必要があり得る。セラミックスを誘電体とするコンデンサの耐熱温度が低い原因は、セラミックスの誘電体の表面を覆う当該樹脂が温度上昇に伴って軟化し易いからであり得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて耐熱温度が高くなり得る。
セラミックスを誘電体とするコンデンサは、当該誘電体の表面に沿って端子間で放電が発生し易いため、誘電体の表面を電気絶縁性の樹脂で覆う必要があり得る。セラミックスを誘電体とするコンデンサの耐熱温度が低い原因は、セラミックスの誘電体の表面を覆う当該樹脂が温度上昇に伴って軟化し易いからであり得る。
すなわち、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて耐熱温度が高くなり得る。
このように、ポリイミドを誘電体とするコンデンサは、セラミックスを誘電体とするコンデンサに比べて、エネルギー損失、容量の温度依存性、及び耐熱性の点で優位であり得る。
よって、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1において、ポリイミドを誘電体とするコンデンサを主放電部11に電力を供給するコンデンサとして用いることは、好適であり得る。
よって、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1において、ポリイミドを誘電体とするコンデンサを主放電部11に電力を供給するコンデンサとして用いることは、好適であり得る。
[4.2 基本構造]
図5A~図5Dを用いて、ポリイミドを誘電体とする本実施形態のコンデンサであるポリイミドコンデンサ70の基本構造について説明する。
図5Aは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、側面図を示す。図5Bは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、上面図を示す。図5Cは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、下面図を示す。図5Dは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、等価回路図を示す。
図5A~図5Dを用いて、ポリイミドを誘電体とする本実施形態のコンデンサであるポリイミドコンデンサ70の基本構造について説明する。
図5Aは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、側面図を示す。図5Bは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、上面図を示す。図5Cは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、下面図を示す。図5Dは、ポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図であって、等価回路図を示す。
なお、本実施形態では、図5A~図5Dに示されたポリイミドコンデンサ70の基本構造を、「コンデンサ層700」ともいう。
ポリイミドコンデンサ70の基本構造であるコンデンサ層700は、ポリイミド膜710と、一対の電極膜720と、を含んでもよい。
ポリイミドコンデンサ70の基本構造であるコンデンサ層700は、ポリイミド膜710と、一対の電極膜720と、を含んでもよい。
ポリイミド膜710は、ポリイミドコンデンサ70の誘電体を構成してもよい。
ポリイミド膜710は、適度な剛性を有して長方形形状に形成されてもよい。
ポリイミド膜710の厚みは、例えば5μm~25μm程度あってもよい。
ポリイミド膜710は、適度な剛性を有して長方形形状に形成されてもよい。
ポリイミド膜710の厚みは、例えば5μm~25μm程度あってもよい。
一対の電極膜720は、ポリイミドコンデンサ70の電極を構成してもよい。
一対の電極膜720のそれぞれは、金、銀、銅、アルミニウム等の高熱伝導性を有する導電性材料で形成されてもよい。
一対の電極膜720のそれぞれは、ポリイミド膜710の上面及び下面に対し、プリント、めっき、溶射、蒸着等の方法によって形成されてもよい。
一対の電極膜720のそれぞれの厚みは、例えば5μm~20μm程度あってもよい。
一対の電極膜720は、ポリイミド膜710を挟んで互いに対向して配置されてもよい。
一対の電極膜720は、第1電極膜721と、第2電極膜726と、を含んでもよい。
一対の電極膜720のそれぞれは、金、銀、銅、アルミニウム等の高熱伝導性を有する導電性材料で形成されてもよい。
一対の電極膜720のそれぞれは、ポリイミド膜710の上面及び下面に対し、プリント、めっき、溶射、蒸着等の方法によって形成されてもよい。
一対の電極膜720のそれぞれの厚みは、例えば5μm~20μm程度あってもよい。
一対の電極膜720は、ポリイミド膜710を挟んで互いに対向して配置されてもよい。
一対の電極膜720は、第1電極膜721と、第2電極膜726と、を含んでもよい。
第1電極膜721は、ポリイミド膜710の上面又は下面に形成されている電極膜であってもよい。
第1電極膜721は、ポリイミド膜710の面内方向において所定方向に間隔を開けて複数の電極領域に分割されてもよい。
第1電極膜721が複数の電極領域に分割される数は、2以上の任意の数であってもよい。本実施形態では、第1電極膜721は、ポリイミド膜710の端から長手方向に沿って、間隔723a~723dを開けて複数の電極領域722a~722eに分割されているとしてもよい。
複数の電極領域722a~722eのそれぞれは、略同一の形状に形成されてもよい。
或いは、複数の電極領域722a~722eのうち中間に位置する電極領域722b~722dは、略同一の形状に形成されてもよい。加えて、複数の電極領域722a~722eのうち両端に位置する電極領域722a及び722eは、電極領域722b~722dよりも上記所定方向に幅が広い形状に形成されてもよい。
間隔723a~723dのそれぞれは、略同一の間隔であってもよい。
間隔723a~723dのそれぞれの大きさは、第1電極膜721及び第2電極膜726並びにポリイミド膜710の厚みよりも十分に大きくてもよい。間隔723a~723dのそれぞれの大きさは、例えば0.5mm程度であってもよい。
第1電極膜721は、ポリイミド膜710の面内方向において所定方向に間隔を開けて複数の電極領域に分割されてもよい。
第1電極膜721が複数の電極領域に分割される数は、2以上の任意の数であってもよい。本実施形態では、第1電極膜721は、ポリイミド膜710の端から長手方向に沿って、間隔723a~723dを開けて複数の電極領域722a~722eに分割されているとしてもよい。
複数の電極領域722a~722eのそれぞれは、略同一の形状に形成されてもよい。
或いは、複数の電極領域722a~722eのうち中間に位置する電極領域722b~722dは、略同一の形状に形成されてもよい。加えて、複数の電極領域722a~722eのうち両端に位置する電極領域722a及び722eは、電極領域722b~722dよりも上記所定方向に幅が広い形状に形成されてもよい。
間隔723a~723dのそれぞれは、略同一の間隔であってもよい。
間隔723a~723dのそれぞれの大きさは、第1電極膜721及び第2電極膜726並びにポリイミド膜710の厚みよりも十分に大きくてもよい。間隔723a~723dのそれぞれの大きさは、例えば0.5mm程度であってもよい。
第2電極膜726は、ポリイミド膜710の上面又は下面であって、第1電極膜721が形成されていない方の面に形成されている電極膜であってもよい。
第2電極膜726は、ポリイミド膜710の面内方向において上記所定方向に間隔を開けて複数の電極領域に分割されてもよい。
第2電極膜726が複数の電極領域に分割される数は、第1電極膜721が分割される数より1つ少ない数であってもよい。本実施形態では、第2電極膜726は、ポリイミド膜710の端から長手方向に沿って、間隔728a~728eを開けて複数の電極領域727a~727dに分割されてもよい。
複数の電極領域727a~727dのそれぞれは、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eと略同一の形状に形成されてもよい。
間隔728a~728eのうち中間に位置する間隔728b~728dは、第1電極膜721の間隔723a~723dと略同一の間隔であってもよい。間隔728a~728eのうち両端に位置する間隔728a及び728eは、間隔728b~間隔728dよりも上記所定方向に長くてもよい。
間隔728a~728eのそれぞれの大きさは、第1電極膜721及び第2電極膜726並びにポリイミド膜710の厚みよりも十分に大きくてもよい。間隔728a~728eのそれぞれの大きさは、例えば0.5mm程度であってもよい。
第2電極膜726は、ポリイミド膜710の面内方向において上記所定方向に間隔を開けて複数の電極領域に分割されてもよい。
第2電極膜726が複数の電極領域に分割される数は、第1電極膜721が分割される数より1つ少ない数であってもよい。本実施形態では、第2電極膜726は、ポリイミド膜710の端から長手方向に沿って、間隔728a~728eを開けて複数の電極領域727a~727dに分割されてもよい。
複数の電極領域727a~727dのそれぞれは、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eと略同一の形状に形成されてもよい。
間隔728a~728eのうち中間に位置する間隔728b~728dは、第1電極膜721の間隔723a~723dと略同一の間隔であってもよい。間隔728a~728eのうち両端に位置する間隔728a及び728eは、間隔728b~間隔728dよりも上記所定方向に長くてもよい。
間隔728a~728eのそれぞれの大きさは、第1電極膜721及び第2電極膜726並びにポリイミド膜710の厚みよりも十分に大きくてもよい。間隔728a~728eのそれぞれの大きさは、例えば0.5mm程度であってもよい。
一対の電極膜720のそれぞれの一部は、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
具体的には、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eのそれぞれの一部と、第2電極膜726の複数の電極領域727a~727dのそれぞれの一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
具体的には、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eのそれぞれの一部と、第2電極膜726の複数の電極領域727a~727dのそれぞれの一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
より詳細には、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eのそれぞれの一部と、第2電極膜726の複数の電極領域727a~727dのそれぞれの一部とは、次のようにして、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
すなわち、第1電極膜721における電極領域722aの間隔723a側の一部と、第2電極膜726における電極領域727aの間隔728a側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722aの間隔723a側の一部と、電極領域727aの間隔728a側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC1を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722bの間隔723a側の一部と、第2電極膜726における電極領域727aの間隔728b側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722bの間隔723a側の一部と、電極領域727aの間隔728b側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC2を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722bの間隔723b側の一部と、第2電極膜726における電極領域727bの間隔728b側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722bの間隔723b側の一部と、電極領域727bの間隔728b側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC3を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722cの間隔723b側の一部と、第2電極膜726における電極領域727bの間隔728c側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722cの間隔723b側の一部と、電極領域727bの間隔728c側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC4を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722cの間隔723c側の一部と、第2電極膜726における電極領域727cの間隔728c側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722cの間隔723c側の一部と、電極領域727cの間隔728c側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC5を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722dの間隔723c側の一部と、第2電極膜726における電極領域727cの間隔728d側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722dの間隔723c側の一部と、電極領域727cの間隔728d側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC6を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722dの間隔723d側の一部と、第2電極膜726における電極領域727dの間隔728d側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722dの間隔723d側の一部と、電極領域727dの間隔728d側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC7を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722eの間隔723d側の一部と、第2電極膜726における電極領域727dの間隔728e側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722eの間隔723d側の一部と、電極領域727dの間隔728e側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC8を構成し得る。
すなわち、第1電極膜721における電極領域722aの間隔723a側の一部と、第2電極膜726における電極領域727aの間隔728a側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722aの間隔723a側の一部と、電極領域727aの間隔728a側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC1を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722bの間隔723a側の一部と、第2電極膜726における電極領域727aの間隔728b側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722bの間隔723a側の一部と、電極領域727aの間隔728b側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC2を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722bの間隔723b側の一部と、第2電極膜726における電極領域727bの間隔728b側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722bの間隔723b側の一部と、電極領域727bの間隔728b側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC3を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722cの間隔723b側の一部と、第2電極膜726における電極領域727bの間隔728c側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722cの間隔723b側の一部と、電極領域727bの間隔728c側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC4を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722cの間隔723c側の一部と、第2電極膜726における電極領域727cの間隔728c側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722cの間隔723c側の一部と、電極領域727cの間隔728c側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC5を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722dの間隔723c側の一部と、第2電極膜726における電極領域727cの間隔728d側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722dの間隔723c側の一部と、電極領域727cの間隔728d側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC6を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722dの間隔723d側の一部と、第2電極膜726における電極領域727dの間隔728d側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722dの間隔723d側の一部と、電極領域727dの間隔728d側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC7を構成し得る。
第1電極膜721における電極領域722eの間隔723d側の一部と、第2電極膜726における電極領域727dの間隔728e側の一部とが、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。電極領域722eの間隔723d側の一部と、電極領域727dの間隔728e側の一部と、これらに挟まれたポリイミド膜710の一部とは、図5Dに示されるように、1つのコンデンサC8を構成し得る。
このように、一対の電極膜720は、第1電極膜721の複数の電極領域722a~722eのそれぞれの一部と、第2電極膜726の複数の電極領域727a~727dのそれぞれの一部とが、ポリイミド膜710を介して対向するように形成されてもよい。
それにより、一対の電極膜720及びポリイミド膜710を含むコンデンサ層700は、図5Dに示されるように、直列に接続されたコンデンサC1~C8を構成し得る。このため、コンデンサ層700は、当該コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70の耐電圧を高くし得る。ポリイミドコンデンサ70の耐電圧は、例えば10kV~50kV程度であってもよい。
それにより、一対の電極膜720及びポリイミド膜710を含むコンデンサ層700は、図5Dに示されるように、直列に接続されたコンデンサC1~C8を構成し得る。このため、コンデンサ層700は、当該コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70の耐電圧を高くし得る。ポリイミドコンデンサ70の耐電圧は、例えば10kV~50kV程度であってもよい。
コンデンサ層700は、第1電極膜721の両端にある電極領域722a及び電極領域722eの間に電圧が印加されると、コンデンサC1~C8に電気エネルギーを蓄積し得る。その後、当該電極領域722a及び電極領域722eの間に電圧が印加されなくなると、コンデンサ層700は、コンデンサC1~C8に蓄積された電気エネルギーを放出し得る。すなわち、コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70は、第1電極膜721の両端にある電極領域722a及び電極領域722eを電極端子として充放電を繰り返し得る。
また、コンデンサ層700は、第1電極膜721及び第2電極膜726の電極領域の数を変更することで、当該コンデンサ層700の内部に含まれる直列に接続されたコンデンサの数を適宜変更し得る。
それにより、コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70は、所望の耐電圧を簡単な設計変更で実現し得る。コンデンサ層700の内部に含まれるコンデンサの数は、例えば8個~20個であってもよい。
それにより、コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70は、所望の耐電圧を簡単な設計変更で実現し得る。コンデンサ層700の内部に含まれるコンデンサの数は、例えば8個~20個であってもよい。
そして、コンデンサ層700を含むポリイミドコンデンサ70は、図4を用いて説明したように、エネルギー損失、容量の温度依存性、及び耐熱性の点で優れたポリイミドを誘電体としている。
このように、ポリイミドコンデンサ70は、エネルギー損失、容量の温度依存性、及び耐熱性の点で優れたポリイミドを誘電体とするコンデンサの耐電圧性能を簡単な構成で高め得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに好適であり得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに好適であり得る。
[4.3 多層化されたコンデンサの構造]
図6A~図6Eを用いて、多層化されたポリイミドコンデンサ70の構造について説明する。
図6Aは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、上面図を示す。図6Bは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Aに示されたB-B線における断面図を示す。図6Cは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたC-C線における断面図を示す。図6Dは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたD-D線における断面図を示す。図6Eは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたE-E線における断面図を示す。
図6A~図6Eを用いて、多層化されたポリイミドコンデンサ70の構造について説明する。
図6Aは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、上面図を示す。図6Bは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Aに示されたB-B線における断面図を示す。図6Cは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたC-C線における断面図を示す。図6Dは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたD-D線における断面図を示す。図6Eは、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図であって、図6Bに示されたE-E線における断面図を示す。
ポリイミドコンデンサ70は、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700が単層だけで構成されてもよい。或いは、ポリイミドコンデンサ70は、図5A~図5Dに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されてもよい。多層化により、ポリイミドコンデンサ70の容量増加を図り得る。
多層化されたポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図5Eに示されたポリイミドコンデンサ70と同様の構成については説明を省略する。
多層化されたポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図5Eに示されたポリイミドコンデンサ70と同様の構成については説明を省略する。
多層化されたポリイミドコンデンサ70は、複数のコンデンサ層700と、複数の電気絶縁層730と、複数のヒートシンク層740と、電極プレート751及び752と、電極端子761及び762と、コーティング部材770と、を含んでもよい。
複数のコンデンサ層700、複数の電気絶縁層730、及び複数のヒートシンク層740は、それぞれが互いに略平行となるように配置されてもよい。
複数のコンデンサ層700、複数の電気絶縁層730、及び複数のヒートシンク層740は、それぞれが互いに略平行となるように配置されてもよい。
複数のコンデンサ層700は、1つのコンデンサ層700がその厚み方向に複数積層されていてもよい。
複数のコンデンサ層700のそれぞれは、互いに略平行となるように積層されてもよい。
複数のコンデンサ層700は、隣り合う2つのコンデンサ層700の第1電極膜721側の面同士又は第2電極膜726側の面同士が、互いに向かい合うように積層されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700と、当該第1段目の下側にある第2段目のコンデンサ層700とは、隣り合う2つのコンデンサ層700であり得る。そして、第1段目のコンデンサ層700の第1電極膜721側の面と、第2段目のコンデンサ層700の第1電極膜721側の面とは、電気絶縁層730及びヒートシンク層740を介しているが、互いに向かい合い得る。
複数のコンデンサ層700のそれぞれは、互いに略平行となるように積層されてもよい。
複数のコンデンサ層700は、隣り合う2つのコンデンサ層700の第1電極膜721側の面同士又は第2電極膜726側の面同士が、互いに向かい合うように積層されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700と、当該第1段目の下側にある第2段目のコンデンサ層700とは、隣り合う2つのコンデンサ層700であり得る。そして、第1段目のコンデンサ層700の第1電極膜721側の面と、第2段目のコンデンサ層700の第1電極膜721側の面とは、電気絶縁層730及びヒートシンク層740を介しているが、互いに向かい合い得る。
複数のコンデンサ層700は、このように積層されることによって、隣り合う2つのコンデンサ層700の向かい合う電極膜同士が、それぞれの第1電極膜721同士又はそれぞれの第2電極膜726同士となり得る。そのため、複数のコンデンサ層700は、隣り合う2つのコンデンサ層700において略同じ電位の電極膜同士が向かい合うこととなり得る。よって、複数のコンデンサ層700は、隣り合う2つのコンデンサ層700の電極膜同士が短絡してしまうことを抑制し得る。
複数のコンデンサ層700における他の構成については、図5A~図5Dに示されたコンデンサ層700の構成と同様であってもよい。
複数のコンデンサ層700における他の構成については、図5A~図5Dに示されたコンデンサ層700の構成と同様であってもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれは、耐熱性及び電気絶縁性を有し、コンデンサ層700に密着し得る材料を用いて形成されてもよい。例えば、複数の電気絶縁層730のそれぞれは、シリコーン樹脂を用いて形成されてもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれの厚みは、例えば20μm~100μm程度であってもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれの厚みは、例えば20μm~100μm程度であってもよい。
複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721及び第2電極膜726の各表面を覆ってもよい。
複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722eのそれぞれの表面を覆ってもよい。このとき、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる間隔723a~723dのそれぞれを充填するように、当該複数の電極領域722a~722eのそれぞれの表面を覆ってもよい。
複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727dのそれぞれの表面を覆ってもよい。このとき、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる間隔728a~728eのそれぞれを充填するように、当該複数の電極領域727a~727dのそれぞれの表面を覆ってもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれは、互いに略平行となるように配置されてもよい。
複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722eのそれぞれの表面を覆ってもよい。このとき、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる間隔723a~723dのそれぞれを充填するように、当該複数の電極領域722a~722eのそれぞれの表面を覆ってもよい。
複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727dのそれぞれの表面を覆ってもよい。このとき、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる間隔728a~728eのそれぞれを充填するように、当該複数の電極領域727a~727dのそれぞれの表面を覆ってもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれは、互いに略平行となるように配置されてもよい。
上記構成により、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の向かう合う電極膜同士を絶縁し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の電極膜同士が短絡してしまうことを抑制し得る。
また、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722e同士を絶縁し得る。加えて、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727d同士を絶縁し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722e同士が短絡してしまうことを抑制し得る。加えて、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727d同士が短絡してしまうことを抑制し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の電極膜同士が短絡してしまうことを抑制し得る。
また、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722e同士を絶縁し得る。加えて、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727d同士を絶縁し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721に含まれる複数の電極領域722a~722e同士が短絡してしまうことを抑制し得る。加えて、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第2電極膜726に含まれる複数の電極領域727a~727d同士が短絡してしまうことを抑制し得る。
複数のヒートシンク層740のそれぞれは、高熱伝導性及び電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよい。例えば、複数のヒートシンク層740のそれぞれは、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンド、及びダイヤモンドライクカーボンのうちの少なくとも1つを用いて形成されてもよい。
複数のヒートシンク層740のそれぞれの厚みは、例えば400μm~1000μm程度であってもよい。より高い熱伝導性及び電気絶縁性を有する材料で形成されていれば、複数のヒートシンク層740のそれぞれの厚みは、例えば200μm程度であってもよい。
複数のヒートシンク層740のそれぞれの厚みは、例えば400μm~1000μm程度であってもよい。より高い熱伝導性及び電気絶縁性を有する材料で形成されていれば、複数のヒートシンク層740のそれぞれの厚みは、例えば200μm程度であってもよい。
複数のヒートシンク層740は、複数のコンデンサ層700同士の間に配置されてもよい。複数のヒートシンク層740は、隣り合う2つのコンデンサ層700の向かい合う電極膜同士を覆いながら隣り合う2つの電気絶縁層730の間に配置されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700の第1電極膜721を覆う電気絶縁層730と、第2段目のコンデンサ層700の第1電極膜721を覆う電気絶縁層730とは、隣り合う2つの電気絶縁層730であり得る。そして、当該隣り合う2つの電気絶縁層730の間には、ヒートシンク層740が配置され得る。
更に、ヒートシンク層740は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側ある2つのコンデンサ層700のそれぞれの外側に配置されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側あるコンデンサ層700であり得る。そして、当該第1段目の更に上段側には、ヒートシンク層740が配置され得る。加えて、図6Bの最下段にある第6段目のコンデンサ層700は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側あるコンデンサ層700であり得る。そして、当該第6段目の更に下段側には、ヒートシンク層740が配置され得る。
複数のヒートシンク層740のそれぞれは、互いに略平行となるように配置されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700の第1電極膜721を覆う電気絶縁層730と、第2段目のコンデンサ層700の第1電極膜721を覆う電気絶縁層730とは、隣り合う2つの電気絶縁層730であり得る。そして、当該隣り合う2つの電気絶縁層730の間には、ヒートシンク層740が配置され得る。
更に、ヒートシンク層740は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側ある2つのコンデンサ層700のそれぞれの外側に配置されてもよい。
例えば、図6Bの最上段にある第1段目のコンデンサ層700は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側あるコンデンサ層700であり得る。そして、当該第1段目の更に上段側には、ヒートシンク層740が配置され得る。加えて、図6Bの最下段にある第6段目のコンデンサ層700は、複数のコンデンサ層700のうちの最も外側あるコンデンサ層700であり得る。そして、当該第6段目の更に下段側には、ヒートシンク層740が配置され得る。
複数のヒートシンク層740のそれぞれは、互いに略平行となるように配置されてもよい。
上記構成により、複数のヒートシンク層740のそれぞれは、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の向かう合う電極膜同士を絶縁し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の電極膜同士が短絡してしまうことを更に抑制し得る。
また、複数のヒートシンク層740のそれぞれは、当該ヒートシンク層740に近接するコンデンサ層700で発生した熱を熱伝導により吸収し得る。特に、複数のヒートシンク層740は、隣り合う2つのコンデンサ層700の間に配置され、且つ、外側にある2つのコンデンサ層700のそれぞれの外側に配置されているため、発熱した複数のコンデンサ層700同士の熱干渉を抑制し得る。
それにより、複数のヒートシンク層740は、複数のコンデンサ層700の温度分布を略均一化しながら温度上昇を抑制し得る。
それにより、複数の電気絶縁層730は、複数のコンデンサ層700において隣り合う2つのコンデンサ層700の電極膜同士が短絡してしまうことを更に抑制し得る。
また、複数のヒートシンク層740のそれぞれは、当該ヒートシンク層740に近接するコンデンサ層700で発生した熱を熱伝導により吸収し得る。特に、複数のヒートシンク層740は、隣り合う2つのコンデンサ層700の間に配置され、且つ、外側にある2つのコンデンサ層700のそれぞれの外側に配置されているため、発熱した複数のコンデンサ層700同士の熱干渉を抑制し得る。
それにより、複数のヒートシンク層740は、複数のコンデンサ層700の温度分布を略均一化しながら温度上昇を抑制し得る。
電極プレート751及び752のそれぞれは、高い熱伝導性及び電気伝導性を有する金属材料を用いて形成されてもよい。例えば、電極プレート751及び752は、銅やアルミを用いて形成されてもよい。
電極プレート751及び752は、複数のコンデンサ層700、複数の電気絶縁層730、及び複数のヒートシンク層740を挟持してもよい。具体的には、電極プレート751及び752は、上述のように積層された状態において、これらの層をその層の側面側から挟持してもよい。
電極プレート751及び752は、当該電極プレート751及び752の面内方向が複数のコンデンサ層700の積層方向に対して略平行となるように形成されてもよい。
電極プレート751及び752は、複数のコンデンサ層700、複数の電気絶縁層730、及び複数のヒートシンク層740を挟持してもよい。具体的には、電極プレート751及び752は、上述のように積層された状態において、これらの層をその層の側面側から挟持してもよい。
電極プレート751及び752は、当該電極プレート751及び752の面内方向が複数のコンデンサ層700の積層方向に対して略平行となるように形成されてもよい。
電極プレート751には、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721の一端にある各電極領域722aが電気的に接続されてもよい。電極プレート752には、複数のコンデンサ層700のそれぞれの第1電極膜721の他端にある各電極領域722eが電気的に接続されてもよい。
それにより、電極プレート751及び752は、複数のコンデンサ層700のそれぞれを電気的に並列に接続し得る。
電極プレート751及び752には、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端が熱的に接続されてもよい。このとき、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端には、電極プレート751及び752と同じ材料が予め溶射されていてもよい。電極プレート751及び752と、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端との間の接触熱抵抗が低減され得る。
それにより、電極プレート751及び752には、複数のヒートシンク層740によって吸収された熱が熱伝導により効率的に伝達され得る。
それにより、電極プレート751及び752は、複数のコンデンサ層700のそれぞれを電気的に並列に接続し得る。
電極プレート751及び752には、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端が熱的に接続されてもよい。このとき、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端には、電極プレート751及び752と同じ材料が予め溶射されていてもよい。電極プレート751及び752と、複数のヒートシンク層740のそれぞれの両端との間の接触熱抵抗が低減され得る。
それにより、電極プレート751及び752には、複数のヒートシンク層740によって吸収された熱が熱伝導により効率的に伝達され得る。
電極端子761及び762は、電極プレート751及び752にそれぞれ電気的及び熱的に接続されてもよい。
電極端子761及び762のそれぞれは、電極プレート751及び752と同一の材料を用いて形成されてもよい。電極端子761は、電極プレート751と一体的に形成されてもよい。電極端子762は、電極プレート752と一体的に形成されてもよい。
電極端子761及び762は、複数のコンデンサ層700の積層方向に対して略垂直な方向に向かって延びるように形成されてもよい。
それにより、電極端子761及び762は、ポリイミドコンデンサ70の電極端子を構成し得る。
また、電極端子761及び762には、複数のヒートシンク層740によって吸収され電極プレート751及び752に伝わった熱が熱伝導により効率的に伝達され得る。なお、電極端子761及び762が冷媒流路等の冷却機構と熱的に接続されていると、電極端子761及び762には当該熱が更に効率的に伝達され得る。
電極端子761及び762のそれぞれは、電極プレート751及び752と同一の材料を用いて形成されてもよい。電極端子761は、電極プレート751と一体的に形成されてもよい。電極端子762は、電極プレート752と一体的に形成されてもよい。
電極端子761及び762は、複数のコンデンサ層700の積層方向に対して略垂直な方向に向かって延びるように形成されてもよい。
それにより、電極端子761及び762は、ポリイミドコンデンサ70の電極端子を構成し得る。
また、電極端子761及び762には、複数のヒートシンク層740によって吸収され電極プレート751及び752に伝わった熱が熱伝導により効率的に伝達され得る。なお、電極端子761及び762が冷媒流路等の冷却機構と熱的に接続されていると、電極端子761及び762には当該熱が更に効率的に伝達され得る。
コーティング部材770は、電気絶縁性を有する樹脂材料を用いて形成されてもよい。例えば、コーティング部材770は、エポキシ樹脂を用いて形成されてもよい。
コーティング部材770は、電極端子761及び762以外のポリイミドコンデンサ70全体を覆ってもよい。
それにより、コーティング部材770は、ポリイミドコンデンサ70の内部を外部から電気的に絶縁し得る。
コーティング部材770は、電極端子761及び762以外のポリイミドコンデンサ70全体を覆ってもよい。
それにより、コーティング部材770は、ポリイミドコンデンサ70の内部を外部から電気的に絶縁し得る。
上述のような構成を備えることで、ポリイミドコンデンサ70は、電極端子761及び762の間に電圧が印加されると、複数のコンデンサ層700のそれぞれに電気エネルギーが蓄積され得る。その後、電極端子761及び762の間に電圧が印加されなくなると、ポリイミドコンデンサ70は、複数のコンデンサ層700に蓄積された電気エネルギーを放出し得る。すなわち、ポリイミドコンデンサ70は、電極端子761及び762を介して充放電を繰り返し得る。
充放電を繰り返すと、ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700は発熱し得る。複数のコンデンサ層700で発生した熱は、複数のヒートシンク層740によって吸収され得る。特に、上述した複数のヒートシンク層740の構成により、発熱した複数のコンデンサ層700同士の熱干渉を抑制しながら、複数のコンデンサ層700で発生した熱が複数のヒートシンク層740に吸収され得る。
複数のヒートシンク層740によって吸収された熱は、電極プレート751及び752を介して電極端子761及び762に伝達され得る。電極端子761及び762に伝達された熱は、当該電極端子761及び762に接続された冷却機構に伝達され、ポリイミドコンデンサ70の外部に排出され得る。それにより、ポリイミドコンデンサ70の温度上昇は抑制され得る。ポリイミドコンデンサ70の温度は、例えば80℃以下に維持されてもよい。
充放電を繰り返すと、ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700は発熱し得る。複数のコンデンサ層700で発生した熱は、複数のヒートシンク層740によって吸収され得る。特に、上述した複数のヒートシンク層740の構成により、発熱した複数のコンデンサ層700同士の熱干渉を抑制しながら、複数のコンデンサ層700で発生した熱が複数のヒートシンク層740に吸収され得る。
複数のヒートシンク層740によって吸収された熱は、電極プレート751及び752を介して電極端子761及び762に伝達され得る。電極端子761及び762に伝達された熱は、当該電極端子761及び762に接続された冷却機構に伝達され、ポリイミドコンデンサ70の外部に排出され得る。それにより、ポリイミドコンデンサ70の温度上昇は抑制され得る。ポリイミドコンデンサ70の温度は、例えば80℃以下に維持されてもよい。
また、ポリイミドコンデンサ70は、コンデンサ層700の数を変更することで、当該ポリイミドコンデンサ70の内部に含まれる並列に接続されたコンデンサの数を適宜変更し得る。
それにより、ポリイミドコンデンサ70は、所望の容量を簡単な設計変更で実現し得る。ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700の数は、例えば16層~24層であってもよい。ポリイミドコンデンサ70の容量がピーキングコンデンサ60と同程度である場合、ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりも小型化され得る。
それにより、ポリイミドコンデンサ70は、所望の容量を簡単な設計変更で実現し得る。ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700の数は、例えば16層~24層であってもよい。ポリイミドコンデンサ70の容量がピーキングコンデンサ60と同程度である場合、ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりも小型化され得る。
このように、ポリイミドコンデンサ70は、誘電体をポリイミドとしてエネルギー損失、容量の温度依存性、及び耐熱性等の優位性を確保し、簡単な構成で耐電圧性能を向上させると共に、多層化により簡単に容量増加を図りつつ、効率的に温度上昇を抑制し得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに好適であり得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに好適であり得る。
なお、ポリイミドコンデンサ70は、図5A~図5Dに示されるように、単層構造のコンデンサ層700を有する構成である場合にも、電気絶縁層730、ヒートシンク層740、電極プレート751及び752、電極端子761及び762、コーティング部材770を含んでもよい。
この場合、電気絶縁層730は、単層構造のコンデンサ層700に含まれる第1電極膜721及び第2電極膜726の表面を覆われていてもよい。
ヒートシンク層740は、電気絶縁層730に覆われた第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの外側に2つ配置されてもよい。
電極プレート751及び752は、コンデンサ層700、電気絶縁層730、及びヒートシンク層740が積層された状態において、これらの層をその側面側から挟持してもよい。
電極端子761及び762は、電極プレート751及び752にそれぞれ接続されてもよい。
コーティング部材770は、電極端子761及び762以外のポリイミドコンデンサ70全体を覆ってもよい。
この場合、電気絶縁層730は、単層構造のコンデンサ層700に含まれる第1電極膜721及び第2電極膜726の表面を覆われていてもよい。
ヒートシンク層740は、電気絶縁層730に覆われた第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの外側に2つ配置されてもよい。
電極プレート751及び752は、コンデンサ層700、電気絶縁層730、及びヒートシンク層740が積層された状態において、これらの層をその側面側から挟持してもよい。
電極端子761及び762は、電極プレート751及び752にそれぞれ接続されてもよい。
コーティング部材770は、電極端子761及び762以外のポリイミドコンデンサ70全体を覆ってもよい。
[5.充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ]
図7A及び図7Bを用いて、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70について説明する。
上述のように、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70は、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに適用された場合の構成を示し得る。
パルスパワーモジュール13に含まれる充電コンデンサは、充電器12から受け取った電気エネルギーを、パルス圧縮用のコンデンサを介してピーキングコンデンサに充電させ得る。主放電部11には、充電されたピーキングコンデンサからの放電によってパルス電圧が印加され得る。すなわち、パルスパワーモジュール13の充電コンデンサは、ピーキングコンデンサと同様に、主放電部11に電力を供給するためのコンデンサであり得る。
ポリイミドコンデンサ70は、パルスパワーモジュール13に含まれる充電コンデンサにも適用され得る。当該充電コンデンサはピーキングコンデンサほどの高い耐電圧を必要としない。このため、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70よりも耐電圧性能が低くてもよい。
充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70と同様の構成については説明を省略する。
図7A及び図7Bを用いて、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70について説明する。
上述のように、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70は、主放電部11に電力を供給するピーキングコンデンサに適用された場合の構成を示し得る。
パルスパワーモジュール13に含まれる充電コンデンサは、充電器12から受け取った電気エネルギーを、パルス圧縮用のコンデンサを介してピーキングコンデンサに充電させ得る。主放電部11には、充電されたピーキングコンデンサからの放電によってパルス電圧が印加され得る。すなわち、パルスパワーモジュール13の充電コンデンサは、ピーキングコンデンサと同様に、主放電部11に電力を供給するためのコンデンサであり得る。
ポリイミドコンデンサ70は、パルスパワーモジュール13に含まれる充電コンデンサにも適用され得る。当該充電コンデンサはピーキングコンデンサほどの高い耐電圧を必要としない。このため、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70よりも耐電圧性能が低くてもよい。
充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70と同様の構成については説明を省略する。
図7Aは、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の基本構造を説明するための図を示す。
なお、本実施形態では、図7Aに示されたポリイミドコンデンサ70の基本構造を、図5A~図6Eと同様に、「コンデンサ層700」ともいう。
充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の基本構造であるコンデンサ層700は、ポリイミド膜710と、一対の電極膜720と、を含んでもよい。
なお、本実施形態では、図7Aに示されたポリイミドコンデンサ70の基本構造を、図5A~図6Eと同様に、「コンデンサ層700」ともいう。
充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の基本構造であるコンデンサ層700は、ポリイミド膜710と、一対の電極膜720と、を含んでもよい。
ポリイミド膜710の厚みは、例えば5μm~25μm程度あってもよい。好適には、ポリイミド膜710の厚みは、例えば12.5μmであってもよい。
一対の電極膜720に含まれる第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれは、金、銀、銅、アルミニウム等の高い熱伝導性を有する導電性材料で形成されてもよい。好適には、第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれは、銅を用いて形成されてもよい。
第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの厚みは、例えば5μm~20μm程度であってもよい。好適には、第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの厚みは、例えば10μmであってもよい。
第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの厚みは、例えば5μm~20μm程度であってもよい。好適には、第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの厚みは、例えば10μmであってもよい。
第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれは、図5A~図6Eに示された一対の電極膜720のように、複数の電極領域に分割されていなくてもよい。
第1電極膜721及び第2電極膜726は、図7Aに示されるように、それぞれ略一様な電極膜であってもよい。当該第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの一部は、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
一対の電極膜720及びポリイミド膜710を含むコンデンサ層700は、1つのコンデンサを構成し得る。このとき、1つのコンデンサ層700によって構成された1つのコンデンサの容量は、一対の電極膜720のそれぞれ電極膜が略一様に形成されているため、図5A~図6Eに示された1つのコンデンサ層700に比べて大容量となり得る。
なお、コンデンサ層700の他の構成については、図5A~図6Eに示されたコンデンサ層700の構成と同様であってもよい。
第1電極膜721及び第2電極膜726は、図7Aに示されるように、それぞれ略一様な電極膜であってもよい。当該第1電極膜721及び第2電極膜726のそれぞれの一部は、ポリイミド膜710を介して互いに対向してもよい。
一対の電極膜720及びポリイミド膜710を含むコンデンサ層700は、1つのコンデンサを構成し得る。このとき、1つのコンデンサ層700によって構成された1つのコンデンサの容量は、一対の電極膜720のそれぞれ電極膜が略一様に形成されているため、図5A~図6Eに示された1つのコンデンサ層700に比べて大容量となり得る。
なお、コンデンサ層700の他の構成については、図5A~図6Eに示されたコンデンサ層700の構成と同様であってもよい。
図7Bは、図7Aに示された基本構造のコンデンサ層700を多層化して構成されたポリイミドコンデンサ70を説明するための図を示す。
多層化されたポリイミドコンデンサ70は、複数のコンデンサ層700と、複数の電気絶縁層730と、電極プレート751及び752と、電極端子761及び762と、コーティング部材770とを含んでもよい。
図7Bに示されたポリイミドコンデンサ70には、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のヒートシンク層740が含まれていなくてもよい。
多層化されたポリイミドコンデンサ70は、複数のコンデンサ層700と、複数の電気絶縁層730と、電極プレート751及び752と、電極端子761及び762と、コーティング部材770とを含んでもよい。
図7Bに示されたポリイミドコンデンサ70には、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のヒートシンク層740が含まれていなくてもよい。
複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれる第1電極膜721の一端は、電極プレート751に対して電気的及び熱的に接続されてもよい。複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれる第2電極膜726の一端は、電極プレート752に対して電気的及び熱的に接続されてもよい。
複数の電気絶縁層730のそれぞれの厚みは、例えば20μm~100μm程度であってもよい。好適には、複数の電気絶縁層730のそれぞれの厚みは、例えば70μmであってもよい。
ポリイミドコンデンサ70の他の構成については、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70の構成と同様であってもよい。
ポリイミドコンデンサ70の他の構成については、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70の構成と同様であってもよい。
上述のような構成を備えることで、ポリイミドコンデンサ70は、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70と同様に、電極端子761及び762を介して充放電を繰り返し得る。
充放電を繰り返すと、ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700は発熱し得る。複数のコンデンサ層700で発生した熱は、当該複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれる一対の電極膜720を伝って、電極プレート751及び752によって吸収され得る。これは、当該一対の電極膜720の第1電極膜721及び第2電極膜726が、分割されておらず略一様に形成されているためであり得る。このことから、当該ポリイミドコンデンサ70には複数のヒートシンク層740が含まれていなくてもよい。
電極プレート751及び752によって吸収された熱は、電極端子761及び762に伝達され得る。電極端子761及び762に伝達された熱は、当該電極端子761及び762に接続された冷却機構に伝達され、ポリイミドコンデンサ70の外部に排出され得る。それにより、ポリイミドコンデンサ70の温度上昇は抑制され得る。
充放電を繰り返すと、ポリイミドコンデンサ70に含まれる複数のコンデンサ層700は発熱し得る。複数のコンデンサ層700で発生した熱は、当該複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれる一対の電極膜720を伝って、電極プレート751及び752によって吸収され得る。これは、当該一対の電極膜720の第1電極膜721及び第2電極膜726が、分割されておらず略一様に形成されているためであり得る。このことから、当該ポリイミドコンデンサ70には複数のヒートシンク層740が含まれていなくてもよい。
電極プレート751及び752によって吸収された熱は、電極端子761及び762に伝達され得る。電極端子761及び762に伝達された熱は、当該電極端子761及び762に接続された冷却機構に伝達され、ポリイミドコンデンサ70の外部に排出され得る。それにより、ポリイミドコンデンサ70の温度上昇は抑制され得る。
このように、図7Bに示されたポリイミドコンデンサ70は、図5A~図6Eに示されたポリイミドコンデンサ70と比べて、エネルギー損失、容量の温度依存性、及び耐熱性等の優位性を確保しつつ、より簡単な構成で更なる容量増加を図ると共に温度上昇を抑制し得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給する充電コンデンサにも好適であり得る。
よって、ポリイミドコンデンサ70は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するガスレーザ装置1においても高い性能を安定して発揮し得るため、主放電部11に電力を供給する充電コンデンサにも好適であり得る。
なお、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70の多層構造は、図7Bに示された複数のコンデンサ層700が積層された構造に限定されない。
例えば、複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれるポリイミド膜710が1つのシート状に繋がって形成されていてもよい。当該ポリイミド膜710は、幅50mm~100mm、長さ1000mm~2000mmの大きさに形成されてもよい。シート状のポリイミド膜710の上面及び下面には、複数対の電極膜720が形成されてもよい。
そして、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70は、複数対の電極膜720が形成されたシート状のポリイミド膜710を、蛇腹状に折り畳んだり、渦巻き状に巻き込んだりすることによって、多層化されてもよい。
例えば、複数のコンデンサ層700のそれぞれに含まれるポリイミド膜710が1つのシート状に繋がって形成されていてもよい。当該ポリイミド膜710は、幅50mm~100mm、長さ1000mm~2000mmの大きさに形成されてもよい。シート状のポリイミド膜710の上面及び下面には、複数対の電極膜720が形成されてもよい。
そして、充電コンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70は、複数対の電極膜720が形成されたシート状のポリイミド膜710を、蛇腹状に折り畳んだり、渦巻き状に巻き込んだりすることによって、多層化されてもよい。
[6.ポリイミドコンデンサを含むガスレーザ装置]
図8及び図9を用いて、ポリイミドコンデンサ70を含むガスレーザ装置1について説明する。
図8は、ポリイミドコンデンサ70を含むガスレーザ装置1の構成を説明するための図を示す。図9は、図8に示されたレーザチャンバ10のZ軸方向から視た断面図を示す。
図8及び図9を用いて、ポリイミドコンデンサ70を含むガスレーザ装置1について説明する。
図8は、ポリイミドコンデンサ70を含むガスレーザ装置1の構成を説明するための図を示す。図9は、図8に示されたレーザチャンバ10のZ軸方向から視た断面図を示す。
ポリイミドコンデンサ70は、上述のように、ピーキングコンデンサや充電コンデンサ等の主放電部11に電力を供給するコンデンサに適用され得る。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1では、図1~図3に示されたピーキングコンデンサ60の代りに、図6A~図6Eの多層化されたポリイミドコンデンサ70が適用されている。当該ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりも小型であり得る。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の構成において、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1と同様の構成については説明を省略する。図8及び図9に示されたガスレーザ装置1に含まれるポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図6Eと同様の構成については説明を省略する。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1では、図1~図3に示されたピーキングコンデンサ60の代りに、図6A~図6Eの多層化されたポリイミドコンデンサ70が適用されている。当該ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりも小型であり得る。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の構成において、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1と同様の構成については説明を省略する。図8及び図9に示されたガスレーザ装置1に含まれるポリイミドコンデンサ70の構成において、図5A~図6Eと同様の構成については説明を省略する。
図6A~図6Eの多層化されたポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60と同様に、当該第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側及び下流側の位置に、それぞれ複数個配置されてもよい。
ポリイミドコンデンサ70の電極端子761は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bに接続されてもよい。ポリイミドコンデンサ70の電極端子761は、接続部19及びフィードスルー18を介して、第1放電電極11aに接続されてもよい。
ポリイミドコンデンサ70の電極端子762は、ホルダ50の壁50aに接続されてもよい。
ポリイミドコンデンサ70がピーキングコンデンサ60よりも小型化され得るため、ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりもレーザチャンバ10側に近い位置に配置されてもよい。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の放電回路におけるループ面積は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1よりも小さくなり得る。図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の放電効率は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1よりも向上し得る。
ポリイミドコンデンサ70の電極端子761は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bに接続されてもよい。ポリイミドコンデンサ70の電極端子761は、接続部19及びフィードスルー18を介して、第1放電電極11aに接続されてもよい。
ポリイミドコンデンサ70の電極端子762は、ホルダ50の壁50aに接続されてもよい。
ポリイミドコンデンサ70がピーキングコンデンサ60よりも小型化され得るため、ポリイミドコンデンサ70は、ピーキングコンデンサ60よりもレーザチャンバ10側に近い位置に配置されてもよい。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の放電回路におけるループ面積は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1よりも小さくなり得る。図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の放電効率は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1よりも向上し得る。
ガスレーザ装置1の接続部19は、ピーキングコンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70を他の構成要素と接続するための部材であってもよい。
接続部19は、接続プレート19aと、接続端子19bと、接続端子19cとを含まなくてもよい。接続部19は、接続プレート19dを含んでもよい。
接続部19は、接続プレート19aと、接続端子19bと、接続端子19cとを含まなくてもよい。接続部19は、接続プレート19dを含んでもよい。
接続プレート19dは、断面が矩形状の導電板によって構成されてもよい。
接続プレート19dは、第1放電電極11aの長手方向に沿って配置されてもよい。
接続プレート19dの下面は、フィードスルー18と電気的に接続されてもよい。
接続プレート19dの上面は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと電気的に接続されてもよい。
第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側に位置する接続プレート19dの上面は、当該上流側に位置する複数のポリイミドコンデンサ70のそれぞれの電極端子761と電気的に接続されてもよい。第1放電電極11aにおけるレーザガス流の下流側に位置する接続プレート19dの上面は、当該下流側に位置する複数のポリイミドコンデンサ70のそれぞれの電極端子761と電気的に接続されてもよい。
接続プレート19dは、第1放電電極11aの長手方向に沿って配置されてもよい。
接続プレート19dの下面は、フィードスルー18と電気的に接続されてもよい。
接続プレート19dの上面は、パルスパワーモジュール13の高電圧端子13bと電気的に接続されてもよい。
第1放電電極11aにおけるレーザガス流の上流側に位置する接続プレート19dの上面は、当該上流側に位置する複数のポリイミドコンデンサ70のそれぞれの電極端子761と電気的に接続されてもよい。第1放電電極11aにおけるレーザガス流の下流側に位置する接続プレート19dの上面は、当該下流側に位置する複数のポリイミドコンデンサ70のそれぞれの電極端子761と電気的に接続されてもよい。
ホルダ50は、ピーキングコンデンサに適用されたポリイミドコンデンサ70を保持する容器であってもよい。
ポリイミドコンデンサ70がピーキングコンデンサ60よりも小型化され得るため、ホルダ50のY軸方向の大きさは、ピーキングコンデンサ60を保持するホルダ50に比べて小さくてもよい。
ホルダ50の壁50aの内部には、冷媒が流れる冷媒流路53が設けられてもよい。冷媒は冷却水であってもよい。
冷媒流路53は、図示しないポンプに連結されてもよい。冷媒流路53を流れる冷媒は、当該ポンプによって循環してもよい。
冷媒流路53は、ポリイミドコンデンサ70の電極端子762が接続された位置付近の壁50aの内部に設けられてもよい。
ポリイミドコンデンサ70で発生した熱は、電極端子762を介してホルダ50の壁50aに伝達され得る。当該壁50aに伝達された熱は、冷媒流路53を循環する冷媒に伝達され、ホルダ50の外部に排出され得る。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1に含まれるポリイミドコンデンサ70は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1に含まれるより温度上昇が抑制され得る。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の他の構成については、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1の構成と同様であってもよい。
ポリイミドコンデンサ70がピーキングコンデンサ60よりも小型化され得るため、ホルダ50のY軸方向の大きさは、ピーキングコンデンサ60を保持するホルダ50に比べて小さくてもよい。
ホルダ50の壁50aの内部には、冷媒が流れる冷媒流路53が設けられてもよい。冷媒は冷却水であってもよい。
冷媒流路53は、図示しないポンプに連結されてもよい。冷媒流路53を流れる冷媒は、当該ポンプによって循環してもよい。
冷媒流路53は、ポリイミドコンデンサ70の電極端子762が接続された位置付近の壁50aの内部に設けられてもよい。
ポリイミドコンデンサ70で発生した熱は、電極端子762を介してホルダ50の壁50aに伝達され得る。当該壁50aに伝達された熱は、冷媒流路53を循環する冷媒に伝達され、ホルダ50の外部に排出され得る。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1に含まれるポリイミドコンデンサ70は、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1に含まれるより温度上昇が抑制され得る。
図8及び図9に示されたガスレーザ装置1の他の構成については、図1及び図2に示されたガスレーザ装置1の構成と同様であってもよい。
上述のような構成を備えることで、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力する場合であってもピーキングコンデンサの性能を安定化させ得る。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、ピーキングコンデンサから主放電部11に印加されるパルス電圧を安定化させ、出力されるパルスレーザ光の性能を安定化させ得る。特に、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギー、パルス幅の波形、スペクトル幅の波形等を安定化させ得る。
更に、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、当該ガスレーザ装置1の放電回路において放電効率を向上させ得る。
それにより、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、ピーキングコンデンサから主放電部11に印加されるパルス電圧を安定化させ、出力されるパルスレーザ光の性能を安定化させ得る。特に、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギー、パルス幅の波形、スペクトル幅の波形等を安定化させ得る。
更に、図8及び図9に示されたガスレーザ装置1は、当該ガスレーザ装置1の放電回路において放電効率を向上させ得る。
[7.その他]
[7.1 ガスレーザ装置に用いられる充放電回路]
図10を用いて、ガスレーザ装置1に用いられる充放電回路について説明する。
図10は、ガスレーザ装置1に用いられる充放電回路の回路構成を説明するための図を示す。
[7.1 ガスレーザ装置に用いられる充放電回路]
図10を用いて、ガスレーザ装置1に用いられる充放電回路について説明する。
図10は、ガスレーザ装置1に用いられる充放電回路の回路構成を説明するための図を示す。
パルスパワーモジュール13は、上述したスイッチ13aである半導体スイッチと、トランスTC1と、磁気スイッチMS1~MS3と、充電コンデンサC0と、コンデンサC1及びC2と、を含んでもよい。
コンデンサC1及びC2は、パルス圧縮用のコンデンサであってもよい。
コンデンサC3は、ピーキングコンデンサであってもよい。
コンデンサCcは、予備電離用のコンデンサであってもよい。
磁気スイッチMS1~MS3に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチMS1~MS3には電流が流れ易くなり得る。当該閾値は磁気スイッチ毎に異なる値であってもよい。
本実施形態では、磁気スイッチMS1~MS3が電流を流し易い状態であることを、「磁気スイッチが閉じている」ともいう。
コンデンサC1及びC2は、パルス圧縮用のコンデンサであってもよい。
コンデンサC3は、ピーキングコンデンサであってもよい。
コンデンサCcは、予備電離用のコンデンサであってもよい。
磁気スイッチMS1~MS3に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチMS1~MS3には電流が流れ易くなり得る。当該閾値は磁気スイッチ毎に異なる値であってもよい。
本実施形態では、磁気スイッチMS1~MS3が電流を流し易い状態であることを、「磁気スイッチが閉じている」ともいう。
スイッチ13aは、トランスTC1の1次側と充電コンデンサC0との間に設けられてもよい。
磁気スイッチMS1は、トランスTC1の2次側とコンデンサC1との間に設けられてもよい。
磁気スイッチMS2は、コンデンサC1とコンデンサC2との間に設けられてもよい。
磁気スイッチMS3は、コンデンサC2とコンデンサC3との間に設けられてもよい。
トランスTC1の1次側と2次側とは、電気的に絶縁されていてもよい。トランスTC1の1次側の巻き線の方向と2次側の巻き線の方向とは、逆方向であってもよい。
磁気スイッチMS1は、トランスTC1の2次側とコンデンサC1との間に設けられてもよい。
磁気スイッチMS2は、コンデンサC1とコンデンサC2との間に設けられてもよい。
磁気スイッチMS3は、コンデンサC2とコンデンサC3との間に設けられてもよい。
トランスTC1の1次側と2次側とは、電気的に絶縁されていてもよい。トランスTC1の1次側の巻き線の方向と2次側の巻き線の方向とは、逆方向であってもよい。
第2放電電極11b及び予備電離外電極43は、接地されていてもよい。
コンデンサCcを含む分圧回路は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bに対して並列に接続されてもよい。
コンデンサCcは、予備電離内電極41、誘電体パイプ42、及び予備電離外電極43に対して直列に接続されてもよい。
コンデンサCcを含む分圧回路は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bに対して並列に接続されてもよい。
コンデンサCcは、予備電離内電極41、誘電体パイプ42、及び予備電離外電極43に対して直列に接続されてもよい。
図10に示された充放電回路の動作について説明する。
充電器12には、制御部30により充電電圧Vhvが設定されてもよい。充電器12は、設定された充電電圧Vhvに基づいて、充電コンデンサC0を充電してもよい。
パルスパワーモジュール13のスイッチ13aには、制御部30により発振トリガ信号が出力されてもよい。発振トリガ信号がスイッチ13aに入力されると、パルスパワーモジュール13は、スイッチ13aがONになってもよい。スイッチ13aがONになると、充電コンデンサC0からトランスTC1の1次側に電流が流れ得る。
充電器12には、制御部30により充電電圧Vhvが設定されてもよい。充電器12は、設定された充電電圧Vhvに基づいて、充電コンデンサC0を充電してもよい。
パルスパワーモジュール13のスイッチ13aには、制御部30により発振トリガ信号が出力されてもよい。発振トリガ信号がスイッチ13aに入力されると、パルスパワーモジュール13は、スイッチ13aがONになってもよい。スイッチ13aがONになると、充電コンデンサC0からトランスTC1の1次側に電流が流れ得る。
トランスTC1の1次側に電流が流れると、電磁誘導によってトランスTC1の2次側に逆方向の電流が流れ得る。トランスTC1の2次側に電流が流れると、やがて磁気スイッチMS1に印加される電圧の時間積分値が閾値に達し得る。
磁気スイッチMS1に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチMS1は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチMS1は閉じ得る。
磁気スイッチMS1が閉じると、トランスTC2の2次側からコンデンサC1に電流が流れ、コンデンサC1が充電され得る。
磁気スイッチMS1に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチMS1は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチMS1は閉じ得る。
磁気スイッチMS1が閉じると、トランスTC2の2次側からコンデンサC1に電流が流れ、コンデンサC1が充電され得る。
コンデンサC1が充電されることにより、やがて磁気スイッチMS2は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチMS2は閉じ得る。
磁気スイッチMS2が閉じると、コンデンサC1からコンデンサC2に電流が流れ、コンデンサC2が充電され得る。このとき、コンデンサC1を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサC2が充電されてもよい。
磁気スイッチMS2が閉じると、コンデンサC1からコンデンサC2に電流が流れ、コンデンサC2が充電され得る。このとき、コンデンサC1を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサC2が充電されてもよい。
コンデンサC2が充電されることにより、やがて磁気スイッチMS3は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチMS3は閉じ得る。
磁気スイッチMS3が閉じると、コンデンサC2からコンデンサC3に電流が流れ、コンデンサC3が充電され得る。このとき、コンデンサC2を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサC3が充電されてもよい。
磁気スイッチMS3が閉じると、コンデンサC2からコンデンサC3に電流が流れ、コンデンサC3が充電され得る。このとき、コンデンサC2を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサC3が充電されてもよい。
このように、コンデンサC1からコンデンサC2、コンデンサC2からコンデンサC3へと電流が順次流れることにより、当該電流のパルス幅は圧縮され得る。
コンデンサC3が充電されることにより、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間には、コンデンサC3によってパルス電圧が印加され得る。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bに対して並列に接続された分圧回路は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間に印加されるパルス電圧を分圧してもよい。
分圧される範囲は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間に印加されるパルス電圧の25%~75%の範囲であってもよい。分圧されたパルス電圧は、予備電離内電極41及び予備電離外電極43の間に印加されてもよい。
分圧回路における分圧比、コンデンサCcの容量、及びインダクタL0のインダクタンスを調節することにより、分圧回路の時定数は所望の値に調節され得る。それにより、主放電に対する予備電離放電のタイミングは調節され得る。分圧回路における合成容量は、コンデンサC3の容量の10%以下に調節されてもよい。
予備電離内電極41と予備電離外電極43との間にパルス電圧が印加されると、誘電体パイプ42の表面にコロナ放電が生成し得る。そして、このコロナ放電により生成したUV光によって、主放電部11の放電空間内のレーザガスは予備電離され得る。
分圧される範囲は、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間に印加されるパルス電圧の25%~75%の範囲であってもよい。分圧されたパルス電圧は、予備電離内電極41及び予備電離外電極43の間に印加されてもよい。
分圧回路における分圧比、コンデンサCcの容量、及びインダクタL0のインダクタンスを調節することにより、分圧回路の時定数は所望の値に調節され得る。それにより、主放電に対する予備電離放電のタイミングは調節され得る。分圧回路における合成容量は、コンデンサC3の容量の10%以下に調節されてもよい。
予備電離内電極41と予備電離外電極43との間にパルス電圧が印加されると、誘電体パイプ42の表面にコロナ放電が生成し得る。そして、このコロナ放電により生成したUV光によって、主放電部11の放電空間内のレーザガスは予備電離され得る。
第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間に印加されたパルス電圧がレーザガスの絶縁耐圧より大きくなると、レーザガスは絶縁破壊され得る。レーザガスが絶縁破壊されると、第1放電電極11a及び第2放電電極11bの間には主放電が発生し得る。このとき、第1放電電極11aには、負の電位が印加されてもよい。
[7.2 その他の変形例]
ガスレーザ装置1は、エキシマレーザ装置ではなく、フッ素ガス及びバッファガスをレーザガスとするフッ素分子レーザ装置であってもよい。
ガスレーザ装置1は、エキシマレーザ装置ではなく、フッ素ガス及びバッファガスをレーザガスとするフッ素分子レーザ装置であってもよい。
第1放電電極11aは、カソード電極ではなくアノード電極であってもよい。第2放電電極11bは、アノード電極ではなくカソード電極であってもよい。この場合、例えば、パルスパワーモジュール13のトランスTC1における1次側の巻き線方向と2次側の巻き線方向とを同一の方向にすることで、第1放電電極11a及び第2放電電極11bをそれぞれアノード電極及びカソード電極にすればよい。
ガスレーザ装置1は、狭帯域化モジュール14を備えた狭帯域化レーザ装置でなく、自然発振光を出力するレーザ装置であってもよい。この場合、ガスレーザ装置1には、狭帯域化モジュール14の代りに高反射ミラーが配置されてもよい。
上記で説明した実施形態は、変形例を含めて、各実施例同士や各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾語「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
1 …ガスレーザ装置
10 …レーザチャンバ
11 …主放電部
11a …第1放電電極
11b …第2放電電極
30 …制御部
70 …ポリイミドコンデンサ
700 …コンデンサ層
710 …ポリイミド膜
720 …電極膜
721 …第1電極膜
722 …電極領域
723 …間隔
726 …第2電極膜
727 …電極領域
728 …間隔
730 …電気絶縁層
740 …ヒートシンク層
10 …レーザチャンバ
11 …主放電部
11a …第1放電電極
11b …第2放電電極
30 …制御部
70 …ポリイミドコンデンサ
700 …コンデンサ層
710 …ポリイミド膜
720 …電極膜
721 …第1電極膜
722 …電極領域
723 …間隔
726 …第2電極膜
727 …電極領域
728 …間隔
730 …電気絶縁層
740 …ヒートシンク層
Claims (9)
- 内部にレーザガスを含むレーザチャンバと、
前記レーザチャンバ内に配置された第1放電電極と、
前記レーザチャンバ内で前記第1放電電極に対向して配置された第2放電電極と、
ポリイミドを誘電体として前記第1放電電極と前記第2放電電極との間に電力を供給するコンデンサと、
を備えるガスレーザ装置。 - 前記コンデンサは、
前記誘電体を構成するポリイミド膜と、互いの一部が前記ポリイミド膜を介して対向するように前記ポリイミド膜上に配置された一対の電極膜とによって構成されるコンデンサ層
を含む請求項1に記載のガスレーザ装置。 - 前記一対の電極膜の表面は、電気絶縁層によって覆われている
請求項2に記載のガスレーザ装置。 - 前記コンデンサは、複数の前記コンデンサ層が積層されることによって構成されている
請求項3に記載のガスレーザ装置。 - 前記コンデンサは、積層された複数の前記コンデンサ層同士の間に配置される複数のヒートシンク層
を更に含む請求項4に記載のガスレーザ装置。 - 前記複数のヒートシンク層は、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンド、及びダイヤモンドライクカーボンのうちの少なくとも1つを用いて形成されている
請求項5に記載のガスレーザ装置。 - 前記一対の電極膜は、第1電極膜及び第2電極膜を含み、
前記第1電極膜及び前記第2電極膜のそれぞれは、前記ポリイミド膜の面内方向において所定方向に間隔を開けて複数の電極領域にそれぞれ分割されている
請求項2に記載のガスレーザ装置。 - 前記一対の電極膜は、前記第1電極膜における前記複数の電極領域のそれぞれの一部と、前記第2電極膜における前記複数の電極領域のそれぞれの一部とが、前記ポリイミド膜を介して対向するように形成されている
請求項7に記載のガスレーザ装置。 - ポリイミドを誘電体とし、ガスレーザ装置の放電電極間に電力を供給するコンデンサ。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431484A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Agency Ind Science Techn | Short pulse excimer laser |
| JPH01115114A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 捲回形コンデンサ |
| JPH02146716A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-06-05 | Murata Mfg Co Ltd | フィルムコンデンサ |
| JPH08213278A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波電力用積層セラミックコンデンサブロック |
| JPH10261543A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Okaya Electric Ind Co Ltd | コンデンサ |
| JPH11288835A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 金属化フィルムコンデンサ |
| JP2009135189A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Univ Nihon | 放電励起型パルスガスレーザー装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423510A (en) * | 1979-08-17 | 1983-12-27 | Westinghouse Electric Corp. | Laser tube design incorporating low inductance capacitor |
| US4555746A (en) * | 1983-01-12 | 1985-11-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic chip capacitor |
| US6240112B1 (en) | 1997-12-15 | 2001-05-29 | Cymer, Inc. | High pulse rate pulse power system with liquid cooling |
| US7006546B2 (en) * | 2000-03-15 | 2006-02-28 | Komatsu Ltd. | Gas laser electrode, laser chamber employing the electrode, and gas laser device |
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| US20060133988A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-22 | Showa Denko K.K. | Titanium-containing perovskite composite oxide particle, production process thereof and capacitor |
| US7596842B2 (en) * | 2005-02-22 | 2009-10-06 | Oak-Mitsui Inc. | Method of making multilayered construction for use in resistors and capacitors |
| DE102005024931B3 (de) * | 2005-05-23 | 2007-01-11 | Ltb-Lasertechnik Gmbh | Transversal elektrisch angeregter Gasentladungslaser zur Erzeugung von Lichtpulsen mit hoher Pulsfolgefrequenz und Verfahren zur Herstellung |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431484A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Agency Ind Science Techn | Short pulse excimer laser |
| JPH01115114A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 捲回形コンデンサ |
| JPH02146716A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-06-05 | Murata Mfg Co Ltd | フィルムコンデンサ |
| JPH08213278A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波電力用積層セラミックコンデンサブロック |
| JPH10261543A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Okaya Electric Ind Co Ltd | コンデンサ |
| JPH11288835A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 金属化フィルムコンデンサ |
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